Парадигма разделенного поля зрения

Парадигма разделенного поля зрения — это экспериментальная методика, которая включает в себя измерение производительности задачи, когда зрительные стимулы представлены в левом или правом зрительном полуполе. Если зрительный стимул появляется в левом поле зрения (ЛП), зрительная информация первоначально проецируется в правое полушарие головного мозга (ПЗ), и наоборот, если зрительный стимул появляется в правом поле зрения (ЛП), зрительная информация первоначально поступает в левое полушарие головного мозга (ЛГ). Таким образом, если полушарие головного мозга имеет функциональные преимущества в каком-либо аспекте конкретной задачи, экспериментатор может наблюдать улучшение выполнения задачи, когда визуальная информация представлена в контралатеральном поле зрения. ^[1]^[2]

Фон

Парадигма разделенного зрительного поля извлекает выгоду из латерализации зрительной системы . Каждое полушарие головного мозга получает информацию только из одной половины поля зрения, в частности, из контралатерального полушария. Например, проекции сетчатки ганглиозных клеток левого глаза, которые получают информацию из левого поля зрения, пересекают правое полушарие в перекресте зрительных нервов ; при этом информация из правого поля зрения, полученная левым глазом, не пересечется на перекресте зрительных нервов, а останется в левом полушарии. ^[3] Стимулы, представленные в правом поле зрения (RVF), в конечном итоге будут сначала обработаны затылочной корой левого полушария (LH), а стимулы, представленные в левом поле зрения (LVF), будут сначала обработаны затылочной корой правого полушария (RH).Поскольку латерализованная визуальная информация изначально разделяется между двумя полушариями головного мозга, любые различия в выполнении задачи (например, улучшенное время реакции) между состояниями LVF/RVF могут быть интерпретированы как различия в способности правого или левого мозга выполнять задачу.

Методология

Чтобы обеспечить латерализованное представление зрительных стимулов, участники должны сначала зафиксироваться в централизованном месте и не иметь возможности предвидеть, будет ли предстоящий стимул представлен справа или слева от фиксации.

Поскольку центр поля зрения, фовеа, может выступать с двух сторон как в правую, так и в левую сторону, ^[4] латеральные стимулы должны появляться достаточно далеко от фиксации. Исследователи рекомендуют, чтобы внутренний край любого зрительного стимула находился на расстоянии от 2,5° до 3° от центральной точки фиксации. ^[2]^[5] Латерализованные стимулы также должны предъявляться очень кратко, чтобы лишить участника возможности совершать движение глаз в сторону латерализованного стимула (что приведет к тому, что стимул больше не будет латерализован, а вместо этого будет проецироваться на оба полушария мозга). Поскольку латентность саккад на латерализованный стимул может достигать 150 мс после начала стимула, латерализованный стимул следует предъявлять не более чем на 180 мс. ^[2]

Бесплатный программный инструмент под названием «Lateralizer» был разработан для пилотирования и проведения настраиваемых экспериментов с использованием парадигмы разделенного поля зрения. ^[6]

Ограничения

Значительная разница между выполнением задач ПЖ/ЛГ и ЛЖ/ПЗ с использованием парадигмы разделенного поля зрения действительно свидетельствует о функциональной асимметрии между двумя полушариями головного мозга. Однако, как описано Иври и Робертсоном (1998), существуют ограничения на типы выводов, которые можно сделать с помощью этого метода:

Эти методы [разделенного поля зрения] имеют свои ограничения. Критическое предположение заключалось в том, что различия в работе с латерализованными стимулами почти всегда отражают функциональные различия между двумя полушариями. Это чрезвычайно сильное предположение. Исследователи склонны игнорировать или преуменьшать тот факт, что асимметрию функций мозга нельзя напрямую наблюдать с помощью этих методов. Потребовалось бы большое доверие, чтобы предположить, что существует прямая связь между латерализацией стимула и непропорциональной активацией во всем контралатеральном полушарии. У нормальных людей мозолистое тело неповреждено, что обеспечивает быструю передачу информации из одного полушария в другое. ^[7]

Визуальная информация может передаваться из одного полушария мозга в другое всего за 3 мс. ^[8]^[9] поэтому любые различия в задачах, превышающие 3 мс, могут представлять собой асимметрию в нейронной динамике, которая более сложна, чем простое доминирование одного полушария для конкретной задачи. Более того, метод разделенного поля зрения представляет собой относительно грубый и косвенный метод локализации областей мозга, связанных с когнитивной функцией. Другие методы нейровизуализации, включая фМРТ , ПЭТ и ЭЭГ , обеспечат большее пространственное разрешение и более прямые измерения нервной активности. Однако эти методы значительно дороже, чем парадигма разделенного поля зрения.

Ссылки

^ Банич, MT (2003). Техника разделенного поля зрения при латерализации и межполушарной интеграции. В К. Хьюдале (ред.), Экспериментальные методы в нейропсихологии (стр. 47-63). Нью-Йорк: Клювер.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Борн, виджей (2006). Парадигма разделенного поля зрения: методологические соображения. Латеральность, 11 , 373-393.
^ Джеффри, Г. (2001). Архитектура перекреста зрительных нервов и механизмы, управляющие его развитием. Физиологические обзоры, 81 (4), 1393–1414.
^ Линделл, АК и Николлс, Майк (2003). Корковое представительство ямки: значение для исследования полуполя поля зрения. Кортекс, 39 , 111–117.
^ Бунт, А.Х., Минклер, Д.С., и Йохансон, Г.В. (1977). Демонстрация двусторонней проекции центральной сетчатки обезьяны с помощью нейронографии с пероксидазой хрена. Журнал сравнительной неврологии, 17 , 619-630.
^ Моц, Б.А., Джеймс, К.Х., и Бьюзи, Т.А. (2012). Латерализатор: инструмент для изучения разделенного мозга. Достижения в области физиологического образования, 36 , 220–225.
^ Иври, РБ и Робертсон, LC (1998). Две стороны восприятия. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
^ Поффенбергер, AT (1912). Время реакции на стимуляцию сетчатки: с особым упором на время, потерянное при проведении через нервные центры (№ 23) . Университет Вирджинии: Science Press.
^ Чербуин, Н. и Бринкман, К. (2006). Взаимодействия полушарий у левшей различны. Нейропсихология, 20 (6), 700-707.

[Banich-1] Банич, MT (2003). Техника разделенного поля зрения при латерализации и межполушарной интеграции. В К. Хьюдале (ред.), Экспериментальные методы в нейропсихологии (стр. 47-63). Нью-Йорк: Клювер.

[Bourne-2] Jump up to: ^а ^б ^с Борн, виджей (2006). Парадигма разделенного поля зрения: методологические соображения. Латеральность, 11 , 373-393.

[3] Джеффри, Г. (2001). Архитектура перекреста зрительных нервов и механизмы, управляющие его развитием. Физиологические обзоры, 81 (4), 1393–1414.

[Lindell-4] Линделл, АК и Николлс, Майк (2003). Корковое представительство ямки: значение для исследования полуполя поля зрения. Кортекс, 39 , 111–117.

[Bunt-5] Бунт, А.Х., Минклер, Д.С., и Йохансон, Г.В. (1977). Демонстрация двусторонней проекции центральной сетчатки обезьяны с помощью нейронографии с пероксидазой хрена. Журнал сравнительной неврологии, 17 , 619-630.

[Motz-6] Моц, Б.А., Джеймс, К.Х., и Бьюзи, Т.А. (2012). Латерализатор: инструмент для изучения разделенного мозга. Достижения в области физиологического образования, 36 , 220–225.

[7] Иври, РБ и Робертсон, LC (1998). Две стороны восприятия. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

[8] Поффенбергер, AT (1912). Время реакции на стимуляцию сетчатки: с особым упором на время, потерянное при проведении через нервные центры (№ 23) . Университет Вирджинии: Science Press.

[9] Чербуин, Н. и Бринкман, К. (2006). Взаимодействия полушарий у левшей различны. Нейропсихология, 20 (6), 700-707.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]