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
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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。
Protocol
Representative Results
Discussion
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?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| NetStation Software | Electrical Geodesic, Inc. | version 4.5.1 | Alternate recording software may be used. |
| Matlab Software | The MathWorks, Inc. | 7.10.0 (R2010a) | Alternate analysis and presentation software may be used. |
| PsychToolbox Software | http://psychtoolbox.org/ | v3.0.8 (2010-03-06) | Open-source software. Alternate stimulus presentation software may be used. |
| Netstation Amplifier | Electrical Geodesic, Inc. | 300 | Alternate amplifier may be used. |
| EEG Net | Electrical Geodesic, Inc. | HCGSN130 | Alternate EEG cap may be used. |
| Saline-Based Electrolyte (Potassium Chloride) | Electrical Geodesic, Inc. | n/a | Electrolyte used in soaking of net for this high-impedance EEG system. Alternate electrolyte mediate can be used. |
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