Perception, sansning, kognition og handling hos mennesker

Objektiv:

Eksperimenterne omfattet af denne protokol har til formål at afdække grundlæggende viden om de normale hjernemekanismer, der giver anledning til perception og kognition. Protokollen omfatter delstudier med raske frivillige (deltagere) for at afdække adfærd og deres fysiologiske grundlag.

Protokollen omfatter kun ikke- eller minimalt invasive teknikker med minimal risiko, herunder psykofysik, funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI), magnetoencefalografi (MEG), genetisk testning og online-tests ved hjælp af Amazons Mechanical Turk (MTurk). Det overordnede mål for forskningen er at opnå ny viden om organisering og drift af kortikale kredsløb involveret i visuel og auditiv perception. Protokollen dækker seks specifikke indbyrdes relaterede mål med specifikke delstudier:

1. Neurofysiologiske mekanismer for farve
2. Objekt-farve associationer (farvehukommelse)
3. Forbindelse af funktionelt definerede regioner
4. Homologier mellem aber og mennesker
5. Funktionel organisering af lydopfattelse og visuel-auditiv integration
6. Multistabilitet i farveopfattelse

Undersøgelsespopulation:

Normale frivillige deltagere i alderen 18-65, som har et godt generelt helbred og har normalt eller korrigeret til normalt syn, vil blive rekrutteret fra lokalsamfundet og studeret under denne minimal risikoprotokol. Vi planlægger at rekruttere op til 200 personlige deltagere og op til 10.000 online frivillige.

Design:

I nogle delstudier vil det samme emne blive bedt om at deltage i opgaver, der involverer fMRI, MEG og psykofysik, og flere sessioner af hver, så vi kan kontrollere for individuelle forskelle i forhold til resultaterne af hver eksperimentel teknik. I andre delstudier vil deltagelse i flere opgaver ikke være påkrævet. Omfanget af deltagerens involvering, og hvad de vil blive bedt om at gøre, vil tydeligt fremgå under samtykket, som angivet i samtykkedokumenterne. Hjerneaktivitet hos raske frivillige vil blive overvåget af fMRI og/eller MEG. Anatomisk MR vil blive indsamlet i nogle emner for at muliggøre bedre lokalisering af hjernens dynamik. Adfærdstests vil blive udført ved hjælp af standard psykofysiske tilgange, der involverer præsentation af visuelle og/eller auditive stimuli, mens øjenbevægelser overvåges ved hjælp af ikke-invasiv øjensporing (såsom med et infrarødt kamera rettet mod deltagerens øjne). Emner vil blive vist simple visuelle stimuli såsom klatter, striber og spiraler i assorterede farver, bevægelige prikker, skakternbrætter og hverdagsbilleder og videoklip, såsom af frugt, der ruller på en dug, ansigter og sceneri optaget i en bil . Auditive stimuli vil omfatte hverdagslyde såsom fuglesang, samtale, hvisken, fodtrin, bilmotorer og dyrevokaliseringer, præsenteret inden for normale lydgrænser (60-90 dB). Vi vil ikke bruge provokerende eller seksuelt eksplicitte billeder, klip eller lyde. Under fMRI- og MEG-sessioner vil forsøgspersoner blive bedt om at se frit, passivt fiksere eller engagere sig i en opmærksomhedsopgave under fiksering, såsom rapportering med en øjenbevægelse eller knaptryk, når to billeder af samme kategori præsenteres sekventielt.

Resultatmål:

Ydeevne på adfærdsmæssige opgaver og hjerneaktivitet (fMRI og MEG) vil blive kombineret for at give information om de neurale korrelater og processer, der ligger til grund for forskellige aspekter af den menneskelige neurale visuelle behandlingsstrøm, herunder farveopfattelse, opmærksomhed, visuel diskrimination og genkendelse af objekt/ansigt/sted.

jeg. MR: at analysere mål såsom hjernens anatomiske strukturer (ved hjælp af strukturel MR); amplitude af det blodiltningsniveauafhængige (BOLD) signal og ved hjælp af fMRI).

ii. MEG: at kvantificere mål som effektspektrum, hændelses- eller opgaverelaterede potentialer, synkronisering/desynkronisering og sammenhæng mellem sensorer eller kilder placeret tæt på hjernens interesseområder.

iii. Adfærdsmål: at kvantificere mål som hitrate, reaktionstider, tærskler, lighedsvurderinger, associationer, navngivning (såsom navne på farvestimuli og lyde) og øjenbevægelser.

Vi kan måle autonome data i løbet af eksperimentet (såsom hjertefrekvens, respiration, end-tidal CO2, hudledningsevne), som vil blive korreleret med resultatmålene.