Jump to content

Визуальный №1

Форма волны ЭЭГ, показывающая типичный пик N100.

Зрительный N1 — это зрительный вызванный потенциал , тип электрического потенциала, связанного с событием (ERP) , который вырабатывается в мозге и регистрируется на коже головы . N1 назван так, чтобы отразить полярность и типичную синхронизацию компонента. «N» указывает на то, что полярность компонента отрицательна по отношению к среднему стандарту сосцевидного отростка . Первоначально цифра «1» указывала на то, что это был первый отрицательный компонент, но теперь она лучше указывает на типичный пик этого компонента, который приходится примерно на 150–200 миллисекунд после стимула. Отклонение N1 можно обнаружить в большинстве мест регистрации, включая затылочные, теменные, центральные и лобные электроды. [1] Хотя зрительный N1 широко распространен по всей коже черепа, он достигает максимума раньше в лобных, чем в задних отделах черепа. [1] [2] наводит на мысль об определенных нейронных и/или когнитивных коррелятах. [3] N1 вызывается зрительными стимулами и является частью зрительного вызванного потенциала – серии отклонений напряжения, наблюдаемых в ответ на появление, смещение и изменения зрения. И правое, и левое полушария генерируют N1, но латеральность N1 зависит от того, представлен ли стимул центрально, латерально или билатерально. Когда стимул предъявляется центрально, N1 является двусторонним. При латеральном представлении N1 больше, раньше и контралатеральнее поля зрения стимула. Когда предъявляются два зрительных стимула, по одному в каждом поле зрения, N1 является двусторонним. В последнем случае асимметричная асимметрия N1 модулируется вниманием. [4] Кроме того, на его амплитуду влияет избирательное внимание , поэтому его использовали для изучения различных процессов внимания. [5] [6]

Хотя N1 является ранним зрительным компонентом, который является частью нормальной реакции на зрительную стимуляцию, наиболее широко он изучен в отношении его чувствительности к избирательному вниманию . Первоначальные исследования, посвященные модуляции амплитуды N1 в отношении внимания, обнаружили ограниченные доказательства эффектов внимания N1. Однако неопределенность в отношении взаимосвязи между амплитудой N1 и вниманием была разрешена новаторским исследованием Хайдера, Спонга и Линдсли (1964), в котором было обнаружено, что уровни внимания систематически связаны с изменением амплитуды N1. В частности, Хайдер и др. (1964) использовали задание на бдительность, требующее визуального различения и реакции, чтобы гарантировать, что участники обращают внимание на стимулы, а не пассивно наблюдают за визуальными образами. Участники наблюдали множество световых вспышек, и им было предложено отреагировать нажатием кнопки, чтобы затемнить вспышки. Эти тусклые вспышки перемежались более яркими вспышками, не требующими реакции. Эксперимент длился примерно 100 минут, и, что типично для этого типа задач на бдительность, точность реакции на тусклые вспышки со временем снижалась, что свидетельствует о снижении внимания на протяжении всего эксперимента. Важно отметить, что амплитуда N1 систематически менялась в зависимости от реакции на тусклые вспышки. По мере снижения точности и внимания амплитуда N1 уменьшалась, что позволяет предположить, что амплитуда N1 тесно связана с уровнем внимания. [7]

Последующие исследования, в которых использовались различные манипуляции вниманием, дали аналогичные результаты, что еще раз подтвердило связь между N1 и вниманием . В одном исследовании испытуемые направляли внимание на различные типы зрительных стимулов, и амплитуда N1 зрительных стимулов варьировалась в зависимости от того, посещали ли они их. Точнее, N1 был выше для стимулов, на которые обращали внимание, по сравнению с теми, которые игнорировались. [8] Более позднее исследование Ван Вурхиса и Хилларда (1977). [9] исследовали изменения амплитуды N1 во время задания, в котором световые вспышки одновременно доставлялись в левое или правое поле зрения в независимо случайных последовательностях. Испытуемым было дано указание посещать левое, правое или оба поля. Усиление N1 в затылочной части было обнаружено, когда внимание было направлено на поле, в котором были доставлены световые вспышки. Для сравнения, N1 были меньше для вспышек, происходящих в поле, противоположном фокусу внимания. При разделении внимания между левым и правым полями амплитуда N1 была промежуточной. Таким образом, визуальная информация в посещаемых местах оказалась усиленной. Связанная с вниманием модуляция N1 привела к свидетельству избирательного зрительного внимания, аналогичному эффекту внимания, обнаруженному в слуховой модальности, при которой слуховой N100 варьируется в зависимости от избирательного внимания в слуховом поле.

Основные парадигмы

[ редактировать ]
Парадигма фильтрации

После того, как было обнаружено, что амплитуда N1 варьируется в зависимости от уровня внимания, исследователи заинтересовались тем, как воспринимаются идентичные стимулы, когда они присутствуют, а не когда они не контролируются. Экспериментальная парадигма, иногда называемая парадигмой фильтрации, была разработана для оценки того, как внимание влияет на восприятие стимулов. В парадигме фильтрации участникам предлагается сосредоточить свое внимание либо на правом, либо на левом поле зрения экрана компьютера. Поле зрения обычно уравновешивается у испытуемых во время испытаний или экспериментальных блоков. Таким образом, в первой серии испытаний участники могут обратить внимание на правое поле зрения, но впоследствии они могут обратить внимание на левое поле зрения. В рамках каждого испытания и в разных полях зрения участникам предъявляются одни и те же стимулы, например вспышки света разной продолжительности. Участникам говорят, что когда в поле зрения, которое они наблюдают, появляется определенный стимул, например короткая вспышка света, называемая целью, они должны отреагировать нажатием кнопки. Количество целей в каждом поле зрения меньше, чем количество нецелей, и участникам также предлагается игнорировать другое поле зрения и не реагировать на цели, представленные в этом поле зрения. Когда цели в наблюдаемом поле зрения сравниваются с целями в необслуживаемом поле зрения, обнаруживается, что необслуживаемые цели вызывают меньший N1, чем посещаемые цели, что позволяет предположить, что внимание действует как механизм сенсорного усиления, который улучшает восприятие посещаемых (по сравнению с необслуживаемыми) целей. ) стимулы. [5] [6] [9] [10]

Парадигма зрительно-пространственных сигналов

В парадигмах зрительно-пространственной сигнализации внимание направляется на одну область экрана компьютера, но достоверность сигнала в отношении представления целевого стимула варьируется. Таким образом, эта парадигма дает представление о том, как правильное или неправильное расположение внимания влияет на амплитуду N1. Например, участникам предоставляется визуальный массив, в котором есть четыре прямоугольника в верхнем и нижнем правом и левом углах экрана компьютера. В первом кадре визуального дисплея им предлагается сосредоточиться на небольшой пунктирной линии в центре экрана компьютера. Чтобы подготовить участников к поиску сигнала, следует предупреждающая рамка, в которой пунктирная линия заменяется крестом. За рамкой предупреждения следует рамка с меткой, в которой стрелка указывает в направлении одного или всех четырех квадратов. В некоторых случаях сигнал точен и указывает на квадрат, в котором будет представлена ​​мишень. В остальных случаях кий неточный и указывает на квадрат, в котором мишень не будет предъявлена. В остальных случаях предоставляется нейтральный сигнал, указывающий в направлении всех квадратов. Далее отображается целевой кадр, в котором в одном из четырех квадратов появляется маленькая точка. В последнем кадре стрелка указывает на один из четырех квадратов, и участники нажатием кнопки отвечают, появился ли сигнал в квадрате. Амплитуда N1 варьируется в зависимости от попыток с точными, неточными и нейтральными сигналами. В испытаниях, в которых внимание было направлено на квадрат, в котором была представлена ​​мишень (испытания с точными сигналами), амплитуда N1 больше, чем в обоих испытаниях: а) в которых внимание было направлено на все квадраты (испытания с нейтральными сигналами) и б) ) испытания, в которых внимание было направлено не на тот квадрат (испытания с неточными сигналами), что позволяет предположить, что амплитуда N1 представляет собой преимущество для направления внимания в правильное место. [11]

Факторы, влияющие на амплитуду и задержку

[ редактировать ]

Амплитуда . или размер N1 измеряется путем измерения среднего напряжения в пределах окна, которое обычно охватывает N1 (примерно от 150 до 200 мс после стимула) Поскольку N1 является отрицательной составляющей, «большие» амплитуды соответствуют более отрицательным значениям, тогда как «меньшие» амплитуды соответствуют менее отрицательным.

Исследования показали, что на амплитуду N1 влияют определенные зрительные параметры, включая угловатость и яркость стимула, оба из которых напрямую связаны с размером N1. [12] [13] Амплитуда N1 также больше в ответ на стимулы в посещаемых и необслуживаемых местах. И наоборот, амплитуда уменьшается, когда межстимульный интервал (т. е. количество времени между последовательными предъявлениями стимулов) увеличивается для стимулов в посещаемых местах. [14] Амплитудные эффекты на N1 отсутствуют во время простых задач на время реакции, которые требуют от испытуемых только быстрой реакции на стимулы. [1] Это открытие предполагает, что N1 связан с процессами визуальной дискриминации.

Исследователи, заинтересованные в понимании эффектов выбора внимания, особенно интересовались изменением амплитуды N1, поскольку считается, что различия в амплитудах представляют собой механизм контроля усиления (см. Парадигму фильтрации выше). Например, поскольку амплитуда N1 для целей в неконтролируемых полях зрения меньше, чем для целей в контролируемых полях зрения, считается, что внимание служит для усиления обработки сенсорных входных сигналов из посещаемых мест и подавления сенсорных входных сигналов из неконтролируемых мест. [5] [6] Таким образом, различия амплитуды N1 полезны для доказательства того, служит ли внимание выбору определенных типов сенсорных стимулов для дальнейшей обработки.

Одним из факторов, влияющих на задержку N1, являются усилия по обработке: задержка N1 увеличивается по мере увеличения усилий по обработке. [15] В частности, задержка увеличивается при выполнении задач, которые значительно сложны и, следовательно, требуют большего активного внимания или усилий. Например, задержки начала, пика и смещения N1 возникают значительно раньше в ответ на движущиеся стимулы в простой задаче обнаружения по сравнению с задачей идентификации. [16] N1 также чувствителен к изменению интенсивности зрительного стимула. Пиковая задержка N1 сокращается по мере увеличения яркости вспышек стимула. [17] Таким образом, оказывается, что на задержку N1 влияют факторы восприятия, такие как интенсивность вспышки, а также уровень потребности во внимании или усилий по обработке информации.

Цвет и движение

Амплитудные различия в N1 доказали, что внимание позволяет более обширно анализировать визуальную информацию, такую ​​как цвет и движение. Например, в парадигме фильтрации (см. описание выше) участникам было поручено идентифицировать цели на основе цвета или движения. В некоторых случаях участникам предлагалось сосредоточиться на одной стороне поля зрения, тогда как в других случаях внимание участников не было сосредоточено на одной стороне поля зрения. Было обнаружено, что амплитуда N1 была выше для целей правильного цвета и движения, когда участникам было дано указание следить за одной стороной поля зрения, по сравнению с теми, когда им не было указаний делать это. Эти данные позволяют предположить, что внимание к определенному месту способствует дальнейшей обработке зрительной информации и подавляет дальнейшую визуальную обработку в местах, оставленных без присмотра. [18]

Объекты и локация

Хотя было показано, что пространственное внимание является уникальным при выборе перцептивной информации, которая будет подвергаться дальнейшей обработке, также было показано, что объекты важны для фильтрации информации для дальнейшей обработки. Например, в парадигме фильтрации (см. выше) прямоугольники были представлены по обе стороны поля зрения. Участникам было предложено сосредоточиться на одной стороне поля зрения и на верхних 50% объекта в этом поле зрения. Целью была заштрихованная область верхнего правого угла; однако аналогичные цели были представлены в неконтролируемой нижней половине объекта в контролируемом поле зрения, а также в верхней и нижней половинах объекта в неконтролируемом поле зрения. Как и ожидалось, при сравнении целей в наблюдаемом поле зрения с целями в неконтролируемом поле зрения было обнаружено, что амплитуда N1 была больше для посещаемых (по сравнению с неконтролируемыми) объектов. Кроме того, хотя амплитуда N1 была наибольшей для целей в наблюдаемом поле зрения и наблюдаемой части объекта, амплитуда N1 для целей в необслуживаемой части наблюдаемого объекта была больше, чем амплитуда N1 для целей в на эквивалентном расстоянии от места внимания, но на объекте, оставленном без присмотра. Эти результаты доказывают, что, хотя пространственное внимание действительно служит механизмом выбора для дальнейшей обработки, пространственное внимание может распространяться на объекты и влиять на дальнейшую перцептивную обработку. [19]

Эмоциональные стимулы

Совсем недавно исследования N1 расширились до обработки социально значимых стимулов. Внимание особенно важно для обработки эмоциональных стимулов, поскольку считается, что эмоциональные стимулы (по сравнению с неэмоциональными стимулами) получают преимущественное внимание и перцептивную обработку. Исследования ERP оказались полезными для понимания того, как эмоции связаны с вниманием, поскольку N1 предоставляет средства изучения значения эмоций в захвате ресурсов внимания. Несколько исследований с использованием различных парадигм показали, что эмоциональные стимулы влияют на привлечение внимания. Например, в одном исследовании было показано, что стимулы как положительной валентности (например, обнаженный человек противоположного пола), так и отрицательной валентности (например, рычащий волк) вызывают большие амплитуды N1, чем стимулы нейтральной валентности (например, наручные часы). [20] Аналогичным образом было обнаружено, что валентность межличностных стимулов влияет на амплитуду N1. Было обнаружено, что положительные стимулы (например, улыбающиеся лица) и отрицательные стимулы (например, грустные лица) вызывают больший N1, чем нейтральные стимулы (например, нейтральные лица). [21] Эти данные подтверждают утверждение о том, что эмоциональные стимулы более эффективно привлекают ресурсы внимания, чем неэмоциональные стимулы.

Что N1 открыл о процессах внимания

[ редактировать ]

Большой корпус исследований, посвященных факторам, которые модулируют амплитуду зрительного N1, предоставил множество доказательств того, что, хотя зрительный N1 является сенсорным компонентом, вызываемым любым зрительным стимулом, он также отражает преимущество правильного распределения ресурсов внимания и что это проявление важного сенсорного механизма внимания. Когда внимание сосредоточено на областях поля зрения, в которых представлена ​​значимая информация (а не равномерно распределено по полю зрения или сосредоточено на области, в которой релевантная информация не представлена), амплитуда N1 является наибольшей и указывает на преимущество. правильно распределять ресурсы внимания. [22] Кроме того, считается, что амплитуда N1 представляет собой механизм контроля сенсорного усиления, поскольку фокусировка внимания на одной области зрительного поля служит для увеличения амплитуды N1 для соответствующей перцептивной информации, представленной в этом поле (по сравнению с другим полем зрения). и, таким образом, облегчает дальнейшую перцептивную обработку стимулов. [5] [6] Этот вывод подтверждает модель раннего отбора внимания, которая утверждает, что внимание действует (т. е. фильтрует информацию) на стимул, установленный на ранних этапах потока обработки информации.

Кроме того, исследования зрительного N1 показывают, что пространственное и объектное внимание служат механизмом раннего выбора, который влияет на выбор других характеристик восприятия (например, цвета, движения) для дальнейшей обработки. Амплитуда N1 является наибольшей для особенностей восприятия в посещаемых (по сравнению с необслуживаемыми) местах и ​​на посещаемых (по сравнению с необслуживаемыми) объектах, что свидетельствует о том, что особенности восприятия выбираются для дальнейшей перцептивной обработки только в том случае, если они находятся в посещаемых местах или на посещаемых объектах. . [18] [19]

Наконец, визуальный N1 также интерпретируется как отражающий процесс распознавания, происходящий в локусе внимания. По сравнению с состояниями, требующими просто реакции, компонент N1 усиливается в условиях, требующих дифференциации классов стимулов. Этот эффект аналогичен различению по цвету и форме, независимо от уровня сложности распознавания. Таким образом, N1 может отражать механизм распознавания, который применяется к посещаемой пространственной области. [23]

Нейронные источники

[ редактировать ]

Идентификация неврологических источников компонентов ERP на основе топографического распределения N1 на коже головы особенно сложна из-за количества потенциальных источников (называемых диполями ), ориентаций и величин, которые могут создать топографическое распределение N1, как и любое другое. другой компонент ERP теоретически бесконечен. Эта проблема перехода от топографического распределения компонентов ERP к идентификации нейронных источников называется обратной задачей . [24] Хотя нейронные генераторы N1 точно не известны, [10] данные свидетельствуют о том, что N1 возникает не в первичной зрительной коре , а из нескольких генераторов в затылочно-теменной, затылочно-височной и (возможно) лобной коре. [25]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с Мангун, Г.Р., и Хиллард, Ю.А. (1991). Модуляции сенсорно-вызванных потенциалов мозга указывают на изменения в перцептивной обработке во время зрительно-пространственной подготовки. Журнал экспериментальной психологии: Человеческое восприятие и деятельность, 17 (4): 1057-1074.
  2. ^ Ciesielski, KT, и French, CN (1989). Потенциалы, связанные с событием, до и после тренировки: хронометрия и латерализация зрительных N1 и N2. Биологическая психология, 28: 227-238.
  3. ^ Макейг С., Вестерфилд М., Таунсенд Дж., Юнг Т., Куршен Э. и Сейновски Т.Дж. (1999). Функционально независимые компоненты ранних событийных потенциалов в задаче зрительно-пространственного внимания. Королевское общество, 354: 1135–1144.
  4. ^ Вашер Э., Хоффман С., Сэнгер Дж., Грожан М. (2009). Визуально-пространственная обработка и компонент N1 ERP. Психофизиология, 46: 1270–1277.
  5. ^ Jump up to: а б с д Лак С.Дж., Вудман Г.Е. и Фогель Е.К. (2000). Потенциальные исследования внимания, связанные с событиями. Тенденции в когнитивных науках, 4, 432–440.
  6. ^ Jump up to: а б с д Рагг, доктор медицинских наук, Милнер, А.Д., Лайнс, Ч.Р. и Фалп, Р. (1987). Модуляции зрительных потенциалов, связанных с событиями, с помощью пространственного и непространственного зрительного избирательного внимания. Нейропсихология, 25, 85-96.
  7. ^ Хайдер М., Спонг П. и Линдсли Д.Б. (1964). Внимание, бдительность и корковые вызванные потенциалы у человека, Science, 145, 180–182.
  8. ^ Исон, Р.Г., Хартер, М.Р., и Уайт, Т.К. (1969). Влияние внимания и возбуждения на зрительно вызванные корковые потенциалы и время реакции у человека. Физиология и поведение, 4 (3): 283-289.
  9. ^ Jump up to: а б Ван Вурхис и Хиллард, Ю.А. (1977). Зрительные вызванные потенциалы и избирательное внимание к точкам пространства. Восприятие и психофизика, 22(1): 54-62.
  10. ^ Jump up to: а б Наатанен Р. и Мичи П.Т. Ранние эффекты вызванного потенциала избирательного внимания: критический обзор и реинтерпретация. (1979). Биологическая психология 8: 81-136.
  11. ^ Лак, С.Дж., Хиллард, С.А., Мулуа, М., Вольдорф, М.Г., Кларк, вице-президент, и Хокинс, Х.Л. (1994). Влияние пространственных сигналов на обнаруживаемость яркости: психофизические и электрофизиологические данные для раннего выбора. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 20, 887–904.
  12. ^ Ито М., Сугата Т., Кувабара Х., Ву К. и Кодзима К. (1999). Влияние угловатости фигур с острыми и закругленными углами на зрительные вызванные потенциалы. Японские психологические исследования, 41(2): 91-101.
  13. ^ Йоханнес С., Мунте Т.Ф., Хайнце Х.Дж. и Мангун Г.Р. (2003). Влияние яркости и пространственного внимания на раннюю зрительную обработку. Когнитивные исследования мозга, 2(3): 189-205.
  14. ^ Лак, С.Дж., Хайнце, Х.Дж., Мангун, ГР, и Хиллард, Ю.А. (1990). Индекс зрительно-событийных потенциалов фокусировал внимание в рамках билатеральных стимульных массивов: II. Функциональная диссоциация компонентов P1 и N1. Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология, 75 (6): 528-542.
  15. ^ Каллауэй, Э., и Холлидей, Р. (1982). Влияние усилия внимания на латентность зрительного вызванного потенциала N1. Психиатрические исследования, 7: 299-308.
  16. ^ Форт А., Бесл Дж., Джард М. и Пернье Дж. (2005). Зависимая от задачи латентность активации зрительной экстрастриарной коры человека. Письма по неврологии, 379(2): 144-148.
  17. ^ Карильо-де-ла-Пенья, М., Ольгин, С.Р., Коррал, М., и Кадавейра, Ф. (1999). Влияние интенсивности стимула и возраста на зрительные вызванные потенциалы (ЗВП) у нормальных детей. Психофизиология, 36(6): 693-698.
  18. ^ Jump up to: а б Анлло-Венто, Л. и Хиллард, Ю.А. (1996). Избирательное внимание к цвету и направлению движущихся стимулов: электрофизиологические корреляты выбора иерархических признаков. Восприятие и психофизика, 58, 191–206.
  19. ^ Jump up to: а б Мартинес А., Тедер-Салехарви В., Васкес М., Молхольм С., Фокс Дж. Дж., Джавитт Д. Д., Ди Руссо Ф., Уорден М. С. и Хиллард С. А. (2006). Объекты выделяются пространственным вниманием. Журнал когнитивной нейронауки, 18, 298–310.
  20. ^ Карретье Л., Инохоса Х.А., Мартин-Лочеш М., Меркадо Ф. и Тапиа М. (2004). Автоматическое внимание к эмоциональным стимулам: нейронные корреляты, картирование человеческого мозга, 22, 290–299.
  21. ^ Фоти Д., Хайчак Г. и Дьен Дж. (2009). Дифференциация нейронных реакций на эмоциональные картинки: данные пространственно-временного PCA. Психофизиология, 46, 521–530.
  22. ^ Лак, С.Дж., Хиллард, С.А., Мулуа, М., Вольдорф, М.Г., Кларк, вице-президент, и Хокинс, Х.Л. (1994). Влияние пространственных сигналов на обнаруживаемость яркости: психофизические и электрофизиологические данные для раннего выбора. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 20, 887–904.
  23. ^ Фогель, EK, и Лак, SJ (2000). Зрительный компонент N1 как показатель процесса распознавания. Психофизиология, 37: 190-203.
  24. ^ Удача, SJ (2005). Введение в технику событийного потенциала. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  25. ^ Кларк, вице-президент, Фан, С. и Хиллард, С.А. (1995). Идентификация ранних генераторов зрительных вызванных потенциалов с помощью ретинотопического и топографического анализа. Картирование человеческого мозга, 2, 170–187.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2cfeedae6c9b47ac45df8475673945c2__1554900240
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2c/c2/2cfeedae6c9b47ac45df8475673945c2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Visual N1 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)