N2pc - N2pc

N2pc относится к ERP компонент, связанный с выборочным внимание.[1] N2pc появляется над зрительная кора противоположно тому месту в пространстве, к которому обращаются субъекты; если испытуемые обращают внимание на левую часть поле зрения, N2pc появляется в правом полушарии мозг, наоборот. Эта характеристика делает его полезным инструментом для прямого измерения общего направления внимания человека (влево или вправо) с помощью мелкозернистых временное разрешение.

История

Удача и холмик (1990) [2] впервые заметил N2pc, пытаясь задокументировать электрофизиологический корреляты сфокусированного внимания при визуальном поиске с использованием ERP. Испытуемые просматривали массивы, содержащие 4–12 элементов, один из которых был целью в 50% испытаний. По сравнению с формой волны над корой головного мозга, ипсилатеральной по отношению к цели, экспериментаторы наблюдали постоянно большее отрицательное отклонение формы волны ERP примерно через 200 мс после стимула на задних участках (то есть над зрительной корой), контралатеральнее той стороне экрана, которую посещали испытуемые.

N2pc впервые получил свое название от Luck and Hillyard (1994),[3] который назвал компонент в честь его характерных особенностей. «N» обозначает отрицательную полярность; «2» описывает его задержку в форме сигнала (т.е. второе отрицательное отклонение, обычно около 200 мс); и «pc» означает «задний-контралатеральный», поскольку компонент появляется над задними участками электродов, противоположными направлению внимания. Экспериментаторы исследовали, какие факторы могут модулировать N2pc, используя визуальный поиск парадигма, в которой испытуемые должны были сообщать о наличии целевого объекта на дисплее (например, зеленого прямоугольника или горизонтальной полосы). Они подтвердили, что N2pc выглядел противоположным по отношению к наблюдаемым стимулам, и, кроме того, обнаружили, что он не появлялся, когда испытуемые видели только один объект за раз или должны были распределить свое внимание по всем предметам на дисплее. Эти данные заставили экспериментаторов поверить, что N2pc соответствует процессу фильтрации, который происходит всякий раз, когда люди сосредотачивают внимание на одном объекте, игнорируя другие.

Характеристики компонентов

Название компонента N2pc сокращает его характеристики.[3] Компонент принадлежит к семейству N2 Компоненты ERP, отрицательное отклонение формы волны ERP с задержкой примерно 200-300 мс после стимула. «Pc» означает «задне-контралатеральный», описывающий топографическое распределение компонента. Это проявляется в большей негативности в местах расположения задних электродов, противоположных наблюдаемой стороне поля зрения, по сравнению с участками ипсилатеральных электродов. Например, когда человек обращает внимание на что-то в левой части поля зрения, N2pc проявляется как больший негатив в правой задней части мозга, чем в левой. МЭГ использовалась для локализации N2pc, прежде всего, в боковой экстрастриарной области коры головного мозга и нижневисочных зрительных областях, таких как V4.[4]

Классические парадигмы и выводы

N2pc можно гибко использовать практически для любой задачи, в которой нужно изучить направление и временной ход избирательного внимания. Однако исследователи в основном использовали N2pc в визуальный поиск парадигмы для изучения распределения внимания во времени и проверки гипотез параллельных и последовательных моделей визуального поиска.[5]

В первых экспериментах по конкретному исследованию N2pc использовалась парадигма визуального поиска, в которой испытуемые сообщали о наличии или отсутствии заранее определенной цели (например, зеленого прямоугольника) на дисплее, содержащем один «странный» стимул, который отличался по одной характеристике от однородный фон предметов (например, зеленый квадрат среди синих квадратов). Странные стимулы «выскакивают» и привлекают внимание, но не обязательно являются целью. В результате экспериментаторы знали, на что испытуемые направляли внимание, но могли одновременно манипулировать факторами, ортогональными месту внимания, такими как низкоуровневые особенности или вероятность появления цели.[6] Всплывающий чудак будет генерировать N2pc, поскольку он привлекает пристальное внимание, в то время как характеристики стимула модулируют амплитуду и задержку компонента.

Последующее исследование N2pc манипулировало количеством элементов в массиве и обнаружило, что отображение всего с двумя объектами вызывает компонент. Поскольку объект не может «выскочить» и привлечь внимание на двухэлементном дисплее, экспериментаторы пришли к выводу, что N2pc должен отражать нисходящие контролируемые процессы направления внимания. То же исследование также показало, что N2pc возникает не только при обращении к визуальным особенностям, но также и семантическим признакам. В одном эксперименте испытуемые должны были отвечать на слова «левый» и «правый», игнорируя цветные слова «белый» и «коричневый». Даже в этом случае семантически определенных целей испытуемые демонстрировали N2pc, противоположный целевому слову. Вместе эти результаты предоставили убедительные доказательства того, что N2pc отражает расположение скрытого, сознательно направленного внимания.[7]

В прототипной парадигме визуального поиска для выявления компонента N2pc субъекты следят за целевым стимулом слева или справа от фиксации и реагируют на него. Однако, в отличие от обычных экспериментов по визуальному поиску, при попытке измерить ответ N2pc наиболее соблюдаются два основных критерия. Во-первых, стимулы должны быть идентичны во всех условиях, и экспериментатор должен только манипулировать инструкциями по направлению внимания в разных условиях; это исключает возможность того, что особенности стимула управляют эффектами ERP, а не сфокусированным вниманием. Во-вторых, цель должна быть легко обнаружена, обычно с помощью всплывающего окна. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму изменчивость времени поиска и задержки N2pc, что приведет к гораздо более четкому сигналу, когда формы сигналов усредняются вместе по нескольким испытаниям.[1]

Пример эксперимента по выявлению N2pc, который следует указанным выше критическим принципам, может быть следующим: Субъекты видят набор вертикальных и перевернутых Т. Один T красный, а один T зеленый, а остальные черные (что соответствует первому критерию легко обнаруживаемых целей). В начале эксперимента испытуемым предлагается обратить внимание на красные или зеленые буквы Т и сообщить, является ли эта буква прямой или перевернутой (таким образом выполняется второй критерий, согласно которому внимание не следует путать с характеристиками стимула). Мы должны ожидать увидеть N2pc, противоположный той стороне экрана, на которой появилось письмо.

Функциональная чувствительность

Амплитуда

N2pc в первую очередь чувствителен к направленному фокусу внимания с течением времени. Однако исследования выявили множество факторов, которые модулируют ответ N2pc. Амплитуда N2pc чувствительна к факторам, связанным с повышением требований к сосредоточенному вниманию.

  • Когда нецелевые стимулы очень похожи на цель (например, когда цели определены по размеру, но разница в размерах между целями и отвлекающими факторами очень мала), они вызывают N2pc с меньшей амплитудой, чем целевой стимул.[3][6]
  • Когда цели определены соединение функций (например, синяя горизонтальная полоса), а не отдельная функция (например, синяя полоса), они вызывают больший N2pc,[8] что может отражать повышенную потребность в внимании для определения цели.[9]
  • В ситуации с двумя задачами, когда субъекты сосредотачиваются на сложной основной задаче, выполняя обнаружение цели в качестве вторичной задачи, N2pc появляется только в ответ на обнаружение целей, определенных сочетанием функций. Опять же, могут быть ответственны более высокие требования к вниманию к целям, основанным на соединениях, по сравнению с целями на основе характеристик.[10]
  • Амплитуда N2pc увеличивается по мере того, как дистракторы появляются ближе к цели, что увеличивает необходимость сосредоточиться на цели при фильтрации дистракторов (но также см. Mazza et al., 2009,[11] кто нашел противоречивые результаты).
  • Когда испытуемые должны указать, где находится цель, они демонстрируют больший N2pc, чем когда им просто нужно сообщить, присутствует ли цель.[8]

Устранение

Определенные экспериментальные условия могут полностью исключить N2pc. Эти результаты были использованы для аргументации гипотезы пространственной фильтрации, которая предполагает, что N2pc отражает процесс игнорирования не относящихся к задаче (то есть нецелевых) стимулов.

Ранние исследования N2pc критически показали, что компонент чувствителен к наличию дистракторов,[6] появляется только тогда, когда отвлекающие факторы сопровождают целевой раздражитель. Кроме того, амплитуда N2pc увеличивается с увеличением количества дистракторов на дисплее.[11]

N2pc также исчезает, когда цели в задаче визуального поиска определяются как «любой необычный объект», а не по одной или нескольким конкретным функциям. Удача и холм (1994)[3] утверждали, что в этом случае определение того, является ли данный объект целью, требует распределения внимания по нескольким объектам в массиве (и определения общих характеристик), а не их фильтрации. Следовательно, процесс пространственной фильтрации не приветствуется, и поэтому N2pc не появляется.

Функциональное значение

Литература N2pc согласна с некоторыми функциональными характеристиками N2pc. Во-первых, N2pc появляется всякий раз, когда человек сосредотачивает внимание на объекте. Во-вторых, он служит прямой мерой направления сосредоточенного внимания влево или вправо. Наконец, обычно считается, что N2pc связан с гипотезой пространственной фильтрации (см. Выше: «Устранение N2pc»). Однако последний пункт, касающийся функциональной значимости N2pc, подвергается сомнению. Некоторые оспаривают гипотезу пространственной фильтрации, утверждая, что N2pc отражает усиление обработки релевантных для задачи стимулов, а не подавление нерелевантных стимулов.[11]

Другая работа исследовала дальнейшие когнитивные процессы, которые могут быть связаны с N2pc. Например, классическая парадигма визуального поиска, которая выявляет N2pc, может быть дополнительно разбита на процессы переключения внимания и пространственную обработку нецелевых местоположений. При объединении задачи визуального поиска с визуальными подсказками, привлекающими внимание к пространственным местоположениям на дисплее, экспериментаторы обнаружили, что, хотя N2pc может не отражать смещения внимания, он все же может отражать обработку местоположения в пространстве, которое может содержать или не содержать цель. .[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Удача, С. Дж. (2005). «Операция внимания - миллисекунда за миллисекундой - в течение первой половины секунды». В H. Ogmen & B.G. Breitmeyer (Eds.), Первая половина секунды: микрогенез и временная динамика бессознательных и сознательных зрительных процессов. Кембридж, Массачусетс: MIT Press
  2. ^ Удача, С. Дж., И Хиллард, С. А. (1990). Электрофизиологические доказательства параллельной и последовательной обработки во время визуального поиска. Восприятие и психофизика, 48, 603-617.
  3. ^ а б c d Удача, С. Дж., И Хиллард, С. А. (1994). Электрофизиологические корреляты анализа признаков во время визуального поиска. Психофизиология 31, 291-308.
  4. ^ Hopf, J.-M .; Удача, С. Дж .; Girelli, M .; Hagner, T .; Mangun, G.R .; Scheich, H .; Хайнце, Х. Дж. (2000). «Нейронные источники сосредоточенного внимания при визуальном поиске». Кора головного мозга. 10 (12): 1233–1241. Дои:10.1093 / cercor / 10.12.1233. PMID  11073872.
  5. ^ Вудман, Г. Ф .; Удача, С. Дж. (2003). «Последовательное развертывание внимания при визуальном поиске». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 29: 121–138. CiteSeerX  10.1.1.457.3225. Дои:10.1037/0096-1523.29.1.121.
  6. ^ а б c Удача, С. Дж .; Хиллард, С. А. (1994). «Пространственная фильтрация при визуальном поиске: данные электрофизиологии человека». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 20 (5): 1000–1014. Дои:10.1037/0096-1523.20.5.1000.
  7. ^ Эймер, М. (1996). «N2pc как индикатор избирательности внимания». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология. 99 (3): 225–234. CiteSeerX  10.1.1.545.141. Дои:10.1016/0013-4694(96)95711-9. PMID  8862112.
  8. ^ а б Удача, С.Дж .; Girelli, M .; McDermott, M.T .; Форд, MA (1997). «Преодоление разрыва между нейрофизиологией обезьян и человеческим восприятием: теория разрешения неоднозначности визуального избирательного внимания». Когнитивная психология. 33 (1): 64–87. Дои:10.1006 / cogp.1997.0660. PMID  9212722.
  9. ^ Treisman, A.M .; Геладе, Г. (1980). «Теория интеграции функций внимания». Когнитивная психология. 12 (1): 97–136. Дои:10.1016/0010-0285(80)90005-5. PMID  7351125.
  10. ^ Удача, С. Дж .; Форд, М.А. (1998). «О роли избирательного внимания в зрительном восприятии». Труды Национальной академии наук США. 95 (3): 825–830. Дои:10.1073 / пнас.95.3.825. ЧВК  33804. PMID  9448247.
  11. ^ а б c Mazza, V .; Turatto, M .; Карамазза, А. (2009). «Отбор внимания, подавление отвлекающих факторов и N2pc». Кора. 45 (7): 879–890. Дои:10.1016 / j.cortex.2008.10.009. PMID  19084218.
  12. ^ Поцелуй, М .; Van Velzen, J .; Эймер, М. (2008). «Компонент N2pc и его связи с перемещением внимания и пространственно-избирательной визуальной обработкой». Психофизиология. 45 (2): 240–249. Дои:10.1111 / j.1469-8986.2007.00611.x. ЧВК  2248220. PMID  17971061.