Brug af transkraniel magnetisk stimulering (TMS) og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) til at studere visuel opmærksomhed

Vores sanser giver os en enorm mængde information på ethvert givet tidspunkt. For eksempel indeholder visuelle scener mange forskellige objekter, der ikke alle kan behandles samtidigt på grund af det visuelle systems begrænsede behandlingskapacitet. Derfor kræves opmærksomhedsmekanismer for at udvælge relevante objekter og frafiltrere irrelevante. Der er konvergerende beviser fra enkeltcelleoptagelser og læsionsundersøgelser i aber og funktionelle hjernebilleddannelsesundersøgelser hos mennesker på, at irrelevant information fra rodede visuelle scener filtreres ud i ekstrastriat visuel cortex. Funktionelle hjernebilleddannelsesstudier tyder også på, at disse opmærksomhedsfiltreringsmekanismer medieres af top-down feedback-signaler, der opstår i højere ordens områder i frontal og parietal cortex. Det er imidlertid ikke klart fra disse undersøgelser, om disse frontale og parietale hjerneregioner er funktionelt signifikante i opmærksomhedskontrol af adfærd.

Transkraniel magnetisk stimulation (TMS) påført over en bestemt kortikal region kan interferere med kognitiv behandling i denne region og derved skabe en virtuel forstyrrelse i den intakte menneskelige hjernebark. Derfor kan dette værktøj bruges til at bestemme, om en hjerneregion er funktionelt involveret i udførelsen af ​​en given kognitiv funktion. I den foreslåede undersøgelse ønsker vi at bruge TMS til at teste hypotesen om, at opmærksomhedsfiltermekanismer, der fungerer i ekstrastriate cortex, er under "top-down" kontrol af regioner i frontal og parietal cortex. Vores tilgang vil bruge en kombination af TMS og funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI).

For det første vil forsøgspersoner deltage i et fMRI-eksperiment (93-M-0170) designet til at lokalisere de kortikale områder af interesse (ROI'er), der er involveret i opmærksomhedsbehandling for hvert individ. For det andet vil TMS blive brugt til at skabe forbigående virtuelle forstyrrelser i frontale og parietale ROI'er for normale frivillige, mens de udfører en opgave, der kræver rumlig opmærksomhed. Vi antager, at når TMS bruges til at interferere med opmærksomhedsbehandling, vil forsøgspersoner vise nedsat præstation i en opgave, der kræver, at de filtrerer irrelevant visuel information fra. I modsætning hertil bør ydeevnen under TMS ikke lide under en kontrolopgave, hvor ingen irrelevant information skal filtreres fra.