Центральный и разделенные поля зрения презентация эмоциональных образов для измерения полушария различия в почве внимания

Резюме

Это исследование по сравнению Центральной против разделенного зрительного поля презентации эмоциональных образов для оценки различий в почве внимания между двумя полушариями. Конце положительный потенциал (LPP) был записан с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) и методологии, связанные с событиями потенциалов (ФПЗ) для оценки мотивированных внимание.

Аннотация

В литературе существуют две доминирующей теории на lateralized обработки эмоциональной информации. Одна теория утверждает, что неприятные эмоции обрабатываются правой лобной области, в то время как приятные эмоции обрабатываются левой лобной области. Другая теория утверждает, что правое полушарие более специализированные для обработки эмоциональной информации в целом, особенно в регионах, задняя.

Оценить различные роли полушарий в обработке эмоциональной информации может быть трудно без использования нейровизуализации методологий, которые не доступны или доступным для всех ученых. Разделенные поля зрения презентация раздражителей может позволить для расследования lateralized обработки информации без использования технологии нейровизуализации.

Это исследование по сравнению Центральной против разделенного зрительного поля презентации эмоциональных образов для оценки различий в почве внимания между двумя полушариями. Конце положительный потенциал (LPP) был записан с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) и методологии, связанные с событиями потенциалов (ФПЗ) для оценки мотивированных внимание. Будущая работа будет пара этой парадигмы с задачей более активной поведенческой для изучения поведенческих последствий внимания выявленных различий.

Введение

Несколько теорий на lateralized обработки было положено для двух полушарий. Среди них включают теории эмоциональной обработки. Валентных модель¹ предлагает, что левое полушарие специализируется на приятные эмоции, в то время как правое полушарие специализируется на неприятные эмоции. Правое полушарие доминирование гипотеза² предлагает, что правое полушарие специализируется для обработки всех эмоциональной информации, по сравнению с левого полушария. Наконец Circumplex теория³ предлагает, что в дополнение к фронтального асимметрии для валентности, области заднего правого полушария специализированные для обработки всех эмоций, вызывая высокий. Для того, чтобы проверить эти lateralized теории обработки, следует использовать методологии, которые могут дифференцировать обработки между двумя полушариями. В то время как методы нейровизуализации может предоставить эту информацию, они часто не легко доступной для большинства ученых. Кроме того, многие стандартные когнитивной парадигмы, даже тогда, когда в сочетании с методами нейровизуализации, не изолировать данные обрабатываются в течение каждого полушария. Разделенные поля зрения (ФБНС) методологии обеспечивают проспект для поведенческих и психофизиологических ученых, чтобы проверить lateralized теории обработки без использования методов нейровизуализации.

DVF методологии основаны на знаниях, что стимул, представил один из поля зрения первоначально получил и обработаны в контралатеральной полушарии⁴. DVF методологии используют lateralized презентации раздражителей в короткие промежутки времени, чтобы позволить одно полушарие головного мозга получить информацию, прежде чем другие⁵. Таким образом стимулы, кратко представлены в правом поле visual contralaterally обрабатываются левого полушария, и стимулы, представлены в левом поле visual обрабатываются правого полушария. Таким образом можно рассмотреть различия в начальной обработки информации в одном полушарии. Например, хорошо известно, что левое полушарие специализируется для обработки лингвистической информации (для мета анализа см ссылка⁶). Исследования с использованием DVF парадигмы продемонстрировать увеличение быстродействия когда слова представлены для левого полушария (т.е., отображается в правом поле) по сравнению с когда представлены в правом полушарии.

Для того чтобы оценить обработки различий между двумя полушариями, меры с тонкой временное разрешение чем поведенческие реакции раз могут быть необходимы. Связанные с событиями потенциалов (ФПЗ), производные от человека электроэнцефалографии (ЭЭГ) данных имеют временное разрешение по приказу миллисекунд (МС). Таким образом использование методов ERP в концерте с методологиями DVF позволяет изысканный оценки обработки различий между двумя полушариями. Первоначально центрального поля зрения (CVF) презентаций раздражителей может использоваться для репликации установленным эффекты ERP. Затем презентации DVF раздражителей может использоваться для изучения уникального вклада каждого полушария для распространения этих эффектов ERP. Особый интерес для текущего исследования⁷поздний позитивный потенциал (LPP) были определены как компонент ERP, чувствительных к эмоционального возбуждения стимул⁸. Интересно, что ЗПС не было установлено, что последовательно проводить различие между приятные и неприятные стимулы, но скорее, реагирует одинаково на эмоциональный стимул относительно нейтральные стимулы. Это исследование был разработан для тестирования lateralized обработки теорий эмоций с помощью ЗПС как индекс мотивированных внимания к эмоциональный стимул между двумя полушариями.

Кроме того это исследование систематически анализирует Валанса и возбуждения размеры раздражителей эмоции через ранних и поздних проявлений LPP. Эти манипуляции стимул в сочетании с CVF и DVF стимул презентации являются уникальными для литературы, поскольку они позволяют для изучения, уникальный и интерактивные влияет валентности, возбуждение и полушария обработки на распространение ЗПС . Таким образом влияние оперативность действий сигнализируется неприятные по сравнению с приятным стимулы, которые должны заниматься дифференциально мотивированных внимание и таким образом ЗПС, могут быть изучены.

протокол

все методы, описанные здесь были утверждены Советом по рассмотрению внутреннего человека предметом исследований в университете штата Канзас, Лоренс, KS.

1. Выбор участников

1. использования правша участников для DVF исследований. В редких случаях (10%), левша люди являются lateralized для обработки в правом полушарии, что привело бы к волосистой части головы Записанная компоненты ERP с нетипичными топографических дистрибутивов языка.
2. У участников завершить Эдинбург Handedness инвентаризации ⁹ для определения сильного правши. Результаты 8 или выше указывают сильного правши.

2. Раздражители

1. запрос исследования копия международной системы аффективных изображение (ИПД) ¹⁰ через центр для изучения эмоций и внимание ' s сайт ¹¹. Выберите стимулы ИПД согласно спецификации в шагах 2.2-2.4. ИПД поставляется с табуляцией текстовый файл, содержащий НОРМЕД рейтинги Валанса и возбуждения для каждого изображения и файла изображения для каждого стимул. Программа
   1. Использование таблицы для просмотра нормы и выделения раздражителей. Для полного списка раздражителей, отобранных для O ' заяц, Atchley и молодые (2016) см. в таблице 1.
      Примечание: Этот стимул набор обеспечивает норм для номинального Валанса и возбуждение эмоциональный стимул. Нормы для стимулы были созданы через участника рейтинги по самооценке манекен ¹⁰. Эта шкала изображает графический рисунок, которая колеблется от недовольство, несчастная рисунок улыбаясь, Счастливый фигурой для валентности и расслабленной, сонный фигура возбужденных, широко раскрытыми глазами фигурой для возбуждения. Валентных оценивается по 9-балльной шкале Ликерта с 1 сложений, самое неприятное (хмурится, несчастная рисунок) и 9 сложений самое приятное (улыбается, Счастливый рисунок). Возбуждение также оценивается по 9-балльной шкале Ликерта с 1 равняется наименее вызывая (расслабленной, сонный фигура) и 9 сложений самым вызывая (возбужденных, широко раскрытыми глазами рисунок). Компоненты каждого изображения, которые вызывают эмоциональные реакции централизованно расположены в каждом изображении.
2. Создать три валентных группы изображений с 60 изображений в каждой группе: неприятные, приятной и нейтральных, с помощью норм, предусмотренных ИПД ручной ¹².
   1. Для этого, сортировка изображений ИПД, их средний валентности рейтинг. Неприятные стимулы диапазон в среднем валентности рейтинг от 1 до 3.99. Нейтральные стимулы диапазон в среднем валентности рейтинг от 4 до 6.99. Ассортимент приятный стимул в среднем валентности рейтинг от 7 до 9. Каждая группа валентности должна значительно отличаются друг от друга в среднем валентности рейтинг с. отсутствие дублирования в их ряды.
   2. Убедитесь, что группы валентности существенно отличаются друг от друга с помощью независимых выборок t тесты ¹³. Сложность изображения через группы образов не контролируется, как сложность изображения не было установлено влияние LPP ¹⁴.
3. В рамках как приятные и неприятные валентности раздражители, создания высокой и средних возбуждение подгруппы 30 изображений каждый.
4. В пределах нейтральной валентности раздражителей, создавать подгруппы среднего и низкого возбуждение. Высокая возбуждение подгрупп в рейтинги Средняя возбуждение от 4,30 8.70 и не значительно отличаются друг от друга на среднем возбуждение рейтинг. Средний возбуждение подгрупп в рейтинги Средняя возбуждение от 2,40 7.29 и не значительно отличаются друг от друга на среднем возбуждение рейтинг. Низкая возбуждение подгруппа диапазонов в среднем возбуждение рейтинги от 1.4-5.44.
5. После выбора раздражителей, проверить их (через t тесты) ¹³ обеспечить стимулы группы достоверно отличаются.
   Примечание: Каждый из возбуждение подгрупп (высокий, средний и низкий) должны значительно отличаются друг от друга в среднем возбуждение рейтинг, но возбуждение подгруппы в группе валентности не отличаются друг от друга в Валансе. Это позволяет анализ 1) валентности последствия одиночку, 2) возбуждение эффекты только и 3) интерактивные эффекты между валентной и возбуждение.
6. С помощью программы редактирования изображений программное обеспечение, изменить размер изображения последний стимул для обеспечения, что они будут представлены на 17.06 горизонтальных и 10,85 вертикальный градусов угла зрения на мониторе стимул презентация.
   1. Вычислить угол (V) по формуле V = ¹⁵ 2arctan(S/2D), где S = значение высоты или ширины объекта visual, и D = расстояние от зрителя ' s ученик визуального объекта. Размер изображений стимул будет зависеть от расстояния между участником ' s учеников и стимул презентация монитор (D).
7. Создать маску стимулы для обратной маскирования изображения раздражителей. Маска стимул состоят из массива обратной косой черты (т.е., " \ "), которые соответствуют пространственные размеры изображений. Создайте элемент управления textbox, который имеет те же размеры в пикселах как стимулы изображения в программе редактирования изображений программное обеспечение. Введите обратную косую черту в текстовое поле, до тех пор, пока они заполняют все пространство не изменяя заданные размеры. Сохранить этот textbox как изображение для создания маски стимул.
8. Для DVF парадигмы, создать образ презентация слайды в стимул презентация программного обеспечения необходимо загрузить.
   1. В программу редактирования изображений программное обеспечение, центр Марк фиксации (" + ") в середине изображения. Поместите ваш первый стимул изображение вертикально по центру с его правый край 3° угол слева от знака фиксации.
   2. Создать коричневый прямоугольник с теми же размерами, как стимул изображение и поместите его также вертикально по центру с его левый край 3-градусов угол справа от знака фиксации. Сохранить этот механизм как левого поля зрения презентации этого образа стимул.
   3. Переключатель расположение изображений стимул и коричневый прямоугольник и сохранить этот механизм как право визуального поля представления этот стимул изображения. Сделать это для всех изображений стимул ( рис. 1).
9. Для DVF парадигмы, создайте маску презентация слайдов загружаться в стимул презентация программного обеспечения таким же образом, как это было сделано для изображений презентация слайдов. Поместите изображение маски на обеих сторонах Марк фиксации с обеих внутренние края 3-градусов угол от Марк фиксации ( рис. 2). Сохранить этот механизм как маска стимул для DVF парадигмы.

3. Экспериментальное оборудование

1. хлорид использования серебра-серебра (Ag-AgCl) активно электродов или другие электроды ЭЭГ запись ЭЭГ от головы позиции согласно международной системы 10-20 ¹⁶. Один дополнительный электрод позиции выше и другой ниже правого глаза для записи вертикальной глаз движений.
2. Использование ЭЭГ приобретение программного обеспечения для сбора данных с частотой выборки 250-500 Гц, в зависимости от спецификации оборудования. Для детального рассмотрения ЭЭГ параметров получения см удачи (2014) ¹⁷ _.
3. Настоящее время stimuli через стимул презентация пакета программного обеспечения ¹⁸ на компьютере с зеркальной стимул презентация 24-дюймовый жидкокристаллический дисплей монитора (1920 x 1200 резолюции), который находится в отдельном, электрически экранированный и звук Ослабленная номер. Место только зеркальный монитор в зале экранированный, сохраняя компьютер из экспериментальной комнаты уменьшает электрических шумов. Затухания звука уменьшает возникновение слуховых вызванных потенциалов в данных ЭЭГ. Пакет стимула презентация программного обеспечения необходимо разрешить для пользователей, чтобы установить длительность презентации и экран местах раздражителей.

4. Подготовка участник

1. у участников полного информированного, письменного согласия до предоставления любых данных.
2. У участников завершить демографического обследования предоставлять пола, возраста, handedness, родной язык, видение и неврологических истории. Собирайте, пола и возраста для отчетности в окончательное исследование распространения. Использовать все другие демографическую информацию для определения, если участник удовлетворяет критериям для включения в исследование: правша (оценивать через Эдинбург Handedness инвентаризации), носителем английского языка, собранные через самоотчета (или родной язык в исследовании инструкции) нормальный или исправить нормальное зрение и история не неврологические травмы.
3. Применять ЭЭГ электродов на участника. Любой монтаж ЭЭГ, которая охватывает затылочной теменной области головы подходит для записи ответа LPP.
4. Место участников в темном, электрически экранированный, звук ослабленный номер. Используйте Чин отдыха для стабилизации головы и свести к минимуму движения. Место отдыха Чин правильное расстояние от монитора стимул презентация для поддержания D переменная, используемая в расчетах угол. Место клавиатуры (или ответ поле) перед участником сбора ответ через их правой рукой.
5. Проверка данных сигнала для обеспечения того, чтобы все канал импеданса менее 50 kiloohms ¹⁷.
6. Попросите участников пассивно Просмотр изображения раздражители без перемещения их глаза от центра экрана. Отображение знака фиксации (" + ") в центре экрана, чтобы помочь участникам зафиксировать ¹⁷. Поручить участник, что будет после каждого блока изображения, поэтому важно, что они обращают внимание Викторина признание. Каждый участник только завершает CVF или DVF парадигмы, создание дизайна между предметов.
   Примечание: Оба CVF и DVF парадигмы могут проводиться на тот же участник для создания в рамках темы дизайна. Если это будет сделано, уравновесить порядок две парадигмы управления для любых эффектов знакомство с раздражители.

5. Центрального поля зрения (CVF) парадигма

Примечание: В CVF парадигмы, случайно нынешних стимулов изображения в центре экрана. Каждое испытание состоит из центральной фиксации 500 мс (" + ") следуют 150 мс презентация стимула, следуют обратной маски, которая изменяется случайным образом в презентации продолжительность между 2000-4000 г-жа Jittered презентация продолжительность для маски служит для уменьшить любые досрочная ERP ответы до начала следующего судебного разбирательства ²⁰.

1. Для указания представления длительностей и стимулы создать отдельные презентации для фиксации, стимул изображений и маска стимул в вашей стимул презентация программного обеспечения.
   1. Для представления знака фиксации, укажите представление символа плюса (" + ") по центру и по вертикали и горизонтали и установите продолжительность 500 г-жа, это может быть сделано через свойства для этого слайда.
   2. Для представления стимула, введите имена файлов изображений для раздражители в объект матрицы или списка.
   3. На изображение презентация слайдов, поместите объект изображения по центру по вертикали и по горизонтали и связать этот объект в список имен файлов изображений для загрузки изображения раздражителей. Задайте объект матрицы или списка с изображением имена файлов случайно выбрать из списка без замены уже выбранных раздражителей. Установить продолжительность слайд изображения Презентация для 150 г-жа
   4. для маски презентация слайдов, снова место объекта изображения по центру оба по вертикали и по горизонтали. Этот объект может быть непосредственно связана с файл изображения маски, введя имя файла в окне свойств. Задать длительность слайда Маска презентации произвольно меняться между 2000-4000 г-жа
2. присутствует изображение стимулы в четырех экспериментальных блоков 45 испытаний каждый (180 испытаний всего). Каждый блок имеет равное количество стимулов от условий валентности/возбуждение. Это может быть достигнуто путем создания четырех отдельных матрицы или списка объектов с именами файлов изображений, каждый из которых содержит 7-8 изображений из каждой группы Валанс возбуждение (например, в списке 1 может быть 7 высокого вызывает неприятные изображения и в списке 2 там может быть 8 высокий вызывает неприятные изображения). Участники пассивно Посмотреть изображения раздражителей на каждом испытании.
3. После каждого блока, дать признание 10-элемента тест для обеспечения участников уделять внимание в ходе пассивного просмотра часть исследования. Отображение шести пунктов на признание теста из предыдущего блока и четырех элементов, которые являются новыми. Выберите эти шесть элементов, таким образом, чтобы они представляли все категории Валанса и возбуждение. У участников ответить через клавишу, с помощью их правой рукой указывающий какие раздражители, они ранее просмотренным.

6. Разделить поля зрения (ФБНС) парадигма

Примечание: парадигма DVF идентичен CVF парадигмы, в том числе размер изображения раздражителей, за исключением представления каждого изображения стимул сбоку, слева или справа от Марк фиксации с помощью изображение-презентации, созданной на шаге 2.7 (см. рис. 3) ⁴.

Изображение

1. подарок каждый раз в левом поле и один раз в правом поле. Представить все стимулы в порядке полностью рандомизированных.
2. Как каждый стимул представлено дважды, удвоить число (8) экспериментальных блоков и признание тесты для в общей сложности 360 испытаний.
3. Пара каждого изображения стимул с одновременным представлением твердых коричневый прямоугольник одинаковых размеров стимул на противоположной стороне фиксации. Это делается для сокращения рефлексивный саккад на раздражитель. Кроме того короче, чем большинство саккада задержки ²¹, означает, что если участник перекладывает свои глаза на раздражитель, он будет маскироваться прежде чем участник может фиксировать на его презентации продолжительностью 150 мс ²².
4. настоящее время каждый стимул и его паре коричневый прямоугольник с их внутренней кромки 3 ° угол от фиксации. Это делается, чтобы заверить, что стимулы подпадают регионах сетчатки, которые обрабатываются только одно полушарие ⁴.
5. Назад маска стимул и коричневый прямоугольник, используя те же критерии и процедуры, как это было сделано в парадигме CVF ²⁰.

7. Анализ данных

1. удалить любой участник, забив менее 50 процентов (шанс) на признание тест из данных, как не могут быть уверены, что он уделяет внимание на раздражители.
2. Предварительная обработка и анализ данных ЭЭГ с использованием программного пакета ЭЭГ ²³. Фильтрация данных в автономном режиме с непрерывный полосовой 0.01-30 Гц, Марк данных колебаний 200 мкВ в пределах 100 мс время окна, как плохо, правильно глаз мигает артефактов с помощью средняя шаблон, созданный из каждого отдельного участника, вручную удалите горизонтальных глаз смены из данных после визуального осмотра и rereference данные с помощью comПн в среднем rereference ^{24 ,}- ²⁵.
3. Вычисления эпох 1000 мс после начала раздражители согласно предварительно стимул исходных 200 мс ²⁶.
4. Визуальный осмотр использования сигналов и ERP литературы для определения топографии LPP ²⁷. В этом исследовании LPP сосредоточены на канале CPz. В этом случае средний каналы CPz, Pz, Cz, CP1 и CP2 вместе, чтобы создать представление LPP.
5. В DVF данные, провести анализ Латеральность сравнения амплитуды LPP через левой затылочной теменной каналы и правой затылочной теменной каналы для обеспечения что DVF презентации не перекладывать типичный рельеф LPP компонента. Проводить парных образцов t тесты между парами канал CP1 и КП2, CP3 и CP4, C1 и C2, C3 и C4, P1 и P2 и P3 и P4 соответственно обеспечить, что они не отличаются друг от друга в среднем амплитуда.
6. Как ЗПС является компонентом долгосрочной, устойчивой, экстракт два разных эпох LPP: раннее (400-700 МС после стимул начало) и поздний (700-1000 мс после стимул начало).
7. Анализ данных CVF LPP через 3 (Валанс: неприятные, приятным и нейтральных) 2 (эпохи: ранний и поздний) дисперсионный анализ (ANOVA) обеспечить типичный эффект LPP эмоциональных стимулов, генерации большего LPP ответы чем нейтральные стимулы в рамках групп присутствует. Этот анализ делается, чтобы подтвердить, что стимулы были обработаны нормально.
8. Для изучения интерактивные эффекты Валанса и возбуждение на ЗПС провести 2 (Валанс: неприятные и приятный) 2 (возбуждение: высокого и низкого) 2 (эпохи: ранний и поздний) внутри группы ANOVA CVF LPP данных.
9. Для изучения воздействия полушария представления, проводить ANOVA, указанные в разделе 7,8 с дополнительным фактором полушария: слева и справа на данных DVF LPP.

Результаты

Чтобы повторить предыдущие исследования ЗПС, оба LPP ответы на приятные и неприятные изображения должен быть больше LPP ответы на нейтральных изображений. Это подтверждается CVF анализа, который находит ЗПС в эпоху раннего значительно больше к неприятным (M = 1,90 МКВ) и ...

Обсуждение

В этом исследовании манипуляции стимул Валанса и возбуждение были использованы с DVF парадигмы для проверки теории lateralized обработки эмоций, как они применяются к почве внимание сети. Однако DVF методологии может использоваться для изучения любых lateralized обработки визуальной информации. Ч?...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
64-channel Ag-AgCl active electrodes	Cortech Solutions	DA-AT-ESP32102064A/DA-AT-ESP32102064B	EEG electrodes for data collection
ActiveTwo Base System	Cortech Solutions	DA-AT-BCBS	Digitizes and ampliphies EEG data at 500 Hz
E-Prime Professional 2.0	Psychology Software Tools	NA	Stimulus presentation software, available at https://www.pstnet.com/eprime.cfm
CURRY 7.0	Compumedics Neuroscan	NA	EEG/ERP data processing and analysis, available at http://compumedicsneuroscan.com/products/by-name/curry/