Name: measurement of neurophysiological signals of ignoring and attending processes in attention control
Uploaded: 2015-07-05T14:00:00
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We would like to thank Jyoti Mishra for useful discussions regarding the paradigm. This research was supported by NIH grants R33DA026109 and R21MH096329 to MSC.

注：この試験プロトコールは、カリフォルニアロサンゼルスの大学の治験審査委員会によって承認された倫理ガイドラインに従って開発されました。 聴覚と視覚刺激の作製<ol><li>視覚画像を生成することができるソフトウェアを使用して、2つのグレースケールの正弦波格子を作成し、直径約5.7インチ及び任意の周波数（視角例えば 、1.36サイクル/度）の。画像は...

<ol>
	<li>Desimone, R., Duncan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Mechanisms+of+Selective+Visual-Attention.">Neural Mechanisms of Selective Visual-Attention.</a> Annu. Rev. Neurosci. 18, 193-222 (1995).</li><li>Hillyard, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiology+of+Human+Selective+Attention.">Electrophysiology of Human Selective Attention.</a> Trends Neurosci. 8, 400-405 (1985).</li><li>Kastner, S., Ungerleider, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+basis+of+biased+competition+in+human+visual+cortex.">The neural basis of biased competition in human visual cortex.</a> Neuropsychologia. 39, 1263-1276 (2001).</li><li>Mangun, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Mechanisms+of+Visual+Selective+Attention.">Neural Mechanisms of Visual Selective Attention.</a> Psychophysiology. 32, 4-18 (1995).</li><li>Chadick, J. Z., Gazzaley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+coupling+of+visual+cortex+with+default+or+frontal-parietal+network+based+on+goals.">Differential coupling of visual cortex with default or frontal-parietal network based on goals.</a> Nat Neurosci. 14, 830-832 (2011).</li><li>Ruff, C. C., Driver, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attentional+preparation+for+a+lateralized+visual+distractor:+behavioral+and+fMRI+evidence.">Attentional preparation for a lateralized visual distractor: behavioral and fMRI evidence.</a> J Cogn Neurosci. 18, 522-538 (2006).</li><li>Serences, J. T., Yantis, S., Culberson, A., Awh, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparatory+activity+in+visual+cortex+indexes+distractor+suppression+during+covert+spatial+orienting.">Preparatory activity in visual cortex indexes distractor suppression during covert spatial orienting.</a> J Neurophysiol. 92, 3538-3545 (2004).</li><li>Rissman, J., Gazzaley, A., D'Esposito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+non-visual+working+memory+load+on+top-down+modulation+of+visual+processing.">The effect of non-visual working memory load on top-down modulation of visual processing.</a> Neuropsychologia. 47, 1637-1646 (2009).</li><li>Gazzaley, A., Cooney, J. W., Rissman, J., D'Esposito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Top-down+suppression+deficit+underlies+working+memory+impairment+in+normal+aging.">Top-down suppression deficit underlies working memory impairment in normal aging.</a> Nat Neurosci. 8, 1298-1300 (2005).</li><li>Kong, D. Y., Soon, C. S., Chee, M. W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+imaging+correlates+of+impaired+distractor+suppression+following+sleep+deprivation.">Functional imaging correlates of impaired distractor suppression following sleep deprivation.</a> NeuroImage. 61, 50-55 (2012).</li><li>Luck, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Spatial+Cueing+on+Luminance+Detectability+-+Psychophysical+and+Electrophysiological+Evidence+for+Early+Selection.">Effects of Spatial Cueing on Luminance Detectability - Psychophysical and Electrophysiological Evidence for Early Selection.</a> J Exp Psychol Human. 20, 887-904 (1994).</li><li>Posner, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orienting+of+Attention.">Orienting of Attention.</a> QJ Exp Psychol. 32, 3-25 (1980).</li><li>Posner, M. I., Nissen, M. K., Ogden, W. C., Pick, H., Saltzmann, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Modes of Perceiving and Processing Information. , 137-157 (1978).</li><li>Gazzaley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+early+attentional+modulation+on+working+memory.">Influence of early attentional modulation on working memory.</a> Neuropsychologia. 49, 1410-1424 (2011).</li><li>Johnson, J. A., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attention+to+simultaneous+unrelated+auditory+and+visual+events:+Behavioral+and+neural+correlates.">Attention to simultaneous unrelated auditory and visual events: Behavioral and neural correlates.</a> Cereb Cortex. 15, 1609-1620 (2005).</li><li>Johnson, J. A., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+substrates+for+dividing+and+focusing+attention+between+simultaneous+auditory+and+visual+events.">Neural substrates for dividing and focusing attention between simultaneous auditory and visual events.</a> NeuroImage. 31, 1673-1681 (2006).</li><li>Zanto, T. P., Gazzaley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Suppression+of+Irrelevant+Information+Underlies+Optimal+Working+Memory+Performance.">Neural Suppression of Irrelevant Information Underlies Optimal Working Memory Performance.</a> J Neurosci. 29, 3059-3066 (2009).</li><li>Lenartowicz, A., Simpson, G. V., Haber, C. M., Cohen, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurophysiological+Signals+of+Ignoring+and+Attending+Are+Separable+and+Related+to+Performance+during+Sustained+Intersensory+Attention.">Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Are Separable and Related to Performance during Sustained Intersensory Attention.</a> J Cogn Neurosci. , 1-15 (2014).</li><li>Daffner, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+modulation+of+selective+attention+to+features+reflect+enhancement+or+suppression+of+neural+activity.">Does modulation of selective attention to features reflect enhancement or suppression of neural activity.</a> Biol Psychol. 89, 398-407 (2012).</li><li>Weissman, D. H., Warner, L. M., Woldorff, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Momentary+reductions+of+attention+permit+greater+processing+of+irrelevant+stimuli.">Momentary reductions of attention permit greater processing of irrelevant stimuli.</a> NeuroImage. 48, 609-615 (2009).</li><li>Shams, L., Kamitani, Y., Shimojo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+illusion+induced+by+sound.">Visual illusion induced by sound.</a> Cognitive Brain Res. 14, 147-152 (2002).</li><li>Di Luca, M., Machulla, T. K., Ernst, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recalibration+of+multisensory+simultaneity:+Cross-modal+transfer+coincides+with+a+change+in+perceptual+latency.">Recalibration of multisensory simultaneity: Cross-modal transfer coincides with a change in perceptual latency.</a> J Vision. 9, (2009).</li><li>Makeig, S., Jung, T. P., Bell, A. J., Ghahremani, D., Sejnowski, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blind+separation+of+event-related+brain+response+components.">Blind separation of event-related brain response components.</a> Psychophysiology. 33, S58-S58 (1996).</li><li>Baillet, S., Mosher, J. C., Leahy, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromagnetic+brain+mapping.">Electromagnetic brain mapping.</a> IEEE Signal Processing Mag. 18, 14-30 (2001).</li><li>Garcia-Perez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forced-choice+staircases+with+fixed+step+sizes+asymptotic+and+small-sample+properties.">Forced-choice staircases with fixed step sizes asymptotic and small-sample properties.</a> Vision Res. 38, 1861-1881 (1998).</li><li>Picton, T. W., Bentin, S., Berg, P., Donchin, E., Hilllyard, S. A., Johnson, R. J. R., Miller, G. A., Ritter, W., Ruchkin, D. S., Rugg, M. D., Taylor, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+using+human+event-related+potentials+to+study+cognition:+Recroding+standards+and+publication+criteria.">Guidelines for using human event-related potentials to study cognition: Recroding standards and publication criteria.</a> Psychophysiology. 37 (2), 127-152 (2000).</li><li>Keil, A., Debener, S., Gratton, G., Junghofer, M., Kappenman, E. S., Luck, S. J., Luu, P., Miller, G. A., Yee, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Committee+Report:+Publication+guidelines+and+recommendations+for+studies+using+electroencephalography+and+magnetoencephalography.">Committee Report: Publication guidelines and recommendations for studies using electroencephalography and magnetoencephalography.</a> Psychophysiology. 51 (1), 1-21 (2014).</li></ol>

出席にと注意制御に無視に関連するプロセスは、異なる神経経路と時間のコースを含むことができます。したがって、別途のプロセスを測定するために価値があります。 IMATは1つが持続的注意に、同時に出席し、別々に無視するの神経生理学的信号を捕捉するが、可能性があることにより、ツールです。聴覚や視覚のいずれか - 参加者が出席したときの重要なステップは、無視または受動的?...

アテンション制御は、他の信号へのアクセスを制限しながら、与えられた行動目標1に基づいて、選択入力信号に向かって私たちの神経および認知資源を向けることによって動作を案内します。このような隣の部屋にはテレビなど - - 伸延信号が減衰されることになる本を読むときにたとえば、ブックに対応する視覚信号は、他の感覚信号は、一方のターゲット信号は、強化されることになります。ヒトおよび非ヒト霊長類1-4の両方での録音は、脳内の感覚入力の強度がどうかの関数として変調されていることを示す、感覚皮質の神経応答が選択的注意時に無視不正解の選択肢に比べて出席したターゲット用に拡張されていることを示しています彼らは、ターゲットまたは不正解の選択肢5-7に分類されます。注目変調効果として無視対出席する場合我々は、信号強度の違いを参照してください。 増加の関心があります無視の神経プロセスとは別に、アテンション制御とその障害に寄与する出席のかどうか、神経プロセスの質問。それは気晴らしを無視する機能がターゲットに出席する当社の能力とは独立して損なわれることができることがますます明らかです。例えば、伸延抑制は、標的増強を減少することなく、増加した作業負荷8、認知加齢9と睡眠不足10で損なわれる可能性が。ターゲットの強化で減少が伸延抑制の赤字なしでも存在できるかどうかは現在不明です。おそらくもっと重要なのは、それが解決されていない参加したり無視して、両方ではなく、注意制御が損なわれた神経精神状態を解明することができますいずれかの赤字か。このように、それはよりよい出席し、どのように彼らは、神経ダイナミクスが異なる場合、分離皮質経路から生じる無視するかどうかを理解することが重要です。出席し測定することにより別々のプロセスを無視して、このような問題に対処することができます。 ここでは、持続的注意に、同時に出席し、別々に無視するの神経生理学的信号を測定する方法を説明しますが、。個人がその感覚ストリームに刺激に無視して対通っている神経感覚応答の振幅の差：この手法は注目変調効果に基づいています。注目変調効果は、感覚信号の上に注意変調を検出するための強力なツールですが、それはプロセスに出席し、無視しての個別の動態を評価する能力を妨げます。すなわち、神経感覚応答の違いは注目のプロセスは、感覚対象となる信号を強化するため、発生する可能性が無視対出席する場合、または減衰を感覚伸延信号を無視し、あるいはその両方のため。これらの選択肢の間でテストするには、追加の制御条件の使用は、一つはstrengtを定量化するに必要とされます彼らはどちらも出席したことも、無視され、それらの天然のベースライン時の感覚入力の時間。これは、車の完全にぎやかな通りを歩いてに似ていますが、どちらも積極的に（タクシーを、 例えば ）見ていないにも積極的に（ 例えば 、非タクシー車やバス）を通過する車を無視します。出席または無視され、受動的な基準条件を基準にしている感覚信号を評価することによって、プロセスに出席し、無視するの大きさとタイミングが別々に定量することができます。 プロセスに出席し、無視して測定する際に、このような受動制御の効果的な使用法は、予期注目の研究11-13およびメモリ注意インタラクション9,10,14-17で以前に報告されています。ここでは、非頭出し、連続、インターモーダル（ すなわち 、聴覚·ビジュアル）注目タスク（IMAT）18で、持続的注意のコンテキストで、この手法の使用を記載しています。言い換えれば、この方法は、進行中のラースの研究に適切です時間全体でこれらのプロセスの追跡を可能にする準備制御処理よりもER、。この方法は、このように特定の感覚やコンテンツドメイン内に特化されていないプロセスに焦点を当て、（視覚対すなわち 、聴覚）は、異なる感覚モダリティ全体の感覚応答を調節する制御プロセスを定量化します。 15,19,20以前の機能的磁気共鳴イメージング研究とは異なり、この方法でトラックは、このようにプロセスに出席し、無視しての時間プロファイルのミリ秒の分解能を提供し、時間的に解決神経生理学的信号（脳波、EEG）を使用しているプロセスに出席し、無視します。当社の代表的な結果は、分離皮質ソースと出席と無視の神経プロセスの時間的ダイナミクス、注目変調効果に固有の貢献のための直接的な証拠を特定するのに技術の使用を示します。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>NetStation Software</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>version 4.5.1</td>
			<td>Alternate recording software may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab Software</td>
			<td>The MathWorks, Inc.</td>
			<td>7.10.0 (R2010a)</td>
			<td>Alternate analysis and presentation software may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PsychToolbox Software</td>
			<td>http://psychtoolbox.org/</td>
			<td>v3.0.8 (2010-03-06)</td>
			<td>Open-source software. Alternate stimulus presentation software may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Netstation Amplifier</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>300</td>
			<td>Alternate amplifier may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Net</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>HCGSN130</td>
			<td>Alternate EEG cap may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline-Based Electrolyte (Potassium Chloride)</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Electrolyte used in soaking of net for this high-impedance EEG system. Alternate electrolyte mediate can be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of neurophysiological signals of ignoring and attending processes in attention control

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: enhancement of sensory signals that are to be attended and the attenuation of sensory signals that are to be ignored. The overall strength of attentional modulation is often measured by comparing the amplitude of a sensory neural response to an external input when attended versus when ignored. This method is robust for detecting attentional modulation, but precludes the ability to assess the separate dynamics of attending and ignoring processes. Here, we describe methodology to measure independently the neurophysiological signals of attending and ignoring using the intermodal attention task (IMAT). This task, when combined with electroencephalography, isolates neurophysiological sensory responses in auditory and visual modalities, when either attending or ignoring, with respect to a passive control. As a result, independent dynamics of attending and of a ignoring can be assessed in either modality. Our results using this task indicate that the timing and cortical sources of attending and ignoring effects differ, as do their contributions to the attention modulation effect, pointing to unique neural trajectories and demonstrating sample utility of measuring them separately.

IMATプロトコルは、出席と持続的注意18の間の応答速度にプロセスを無視する固有の寄与を同定するために以前に使用されてきました。その研究では、35の健康な右利きの人を試験した（22の女性、年齢：X = 21.0、σ= 5.4）、カリフォルニア大学ロサンゼルス校で心理学部門の対象プールを介して募集。すべての参加者は、先行研究に参加に書面によるインフォームドコンセントを提供し...

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Measurement of Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Processes in Attention Control

Attention control comprises enhancement of target signals and attenuation of distractor signals. We describe an approach to measure separately but concurrently, the neurophysiology of attending and ignoring in sustained intermodal attention, utilizing a passive control condition during which neither process is continuously engaged.

注目のコントロール内のプロセスを無視し、出席の神経生理学的信号の測定

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

運動行動上のトップダウン視覚プロセスの影響を探索する方法

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

5  - 選択肢シリアル反応時間タスク：げっ歯類のための注意のタスクや衝動調節

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Methods to Test Visual Attention Online

オンライン視覚的注意をテストする方法

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

神経生理学の視点：学習を特徴づけるために、エンゲージメントの複数の次元を評価します

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

Force and Position Control in Humans - The Role of Augmented Feedback

人間の力と位置制御 - 増補フィードバックの役割

During motor behaviour, humans interact with the environment by for example manipulating objects and this is only possible because sensory feedback is ...

Combined Invasive Subcortical and Non-invasive Surface Neurophysiological Recordings for the Assessment of Cognitive and Emotional Functions in Humans

認知の評価とヒトにおける感情的な関数の組み合わせ侵襲性皮質下および非侵襲性の面神経生理学レコーディング

In spite of the success in applying non-invasive electroencephalography (EEG), magneto-encephalography (MEG) and functional magnetic resonance imaging ...

Investigating Motor Skill Learning Processes with a Robotic Manipulandum

ロボットマニピュランダムに運動スキルの学習過程を調査

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be ...

Central and Divided Visual Field Presentation of Emotional Images to Measure Hemispheric Differences in Motivated Attention

やる気のある注目の大脳半球機能差を測定する感情的な画像の中央と分かれて視野プレゼンテーション

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed ...

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

アクションの視線: 自然主義的な行動の中に子供の動的視覚的注意のヘッド マウント型の目の追跡

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...