Percepción, Sensación, Cognición y Acción en Humanos

Objetivo:

Los experimentos cubiertos por este protocolo tienen como objetivo descubrir conocimientos básicos sobre los mecanismos cerebrales normales que dan lugar a la percepción y la cognición. El protocolo abarca subestudios en voluntarios sanos (participantes) para descubrir comportamientos y su base fisiológica.

El protocolo incluye solo técnicas no invasivas o mínimamente invasivas con un riesgo mínimo, que incluyen psicofísica, resonancia magnética funcional (fMRI), magnetoencefalografía (MEG), pruebas genéticas y pruebas en línea utilizando Mechanical Turk (MTurk) de Amazon. El objetivo general de la investigación es obtener nuevos conocimientos en la organización y funcionamiento de los circuitos corticales implicados en la percepción visual y auditiva. El protocolo cubre seis objetivos específicos interrelacionados, con subestudios específicos:

1. Mecanismos neurofisiológicos del color
2. Asociaciones objeto-color (memoria de color)
3. Conectividad de regiones definidas funcionalmente
4. Homologías entre monos y humanos
5. Organización Funcional de la Percepción del Sonido e Integración Visual-Auditiva
6. Estabilidad múltiple en la percepción del color

Población de estudio:

Los participantes voluntarios normales de 18 a 65 años de edad, que gozan de buena salud general y tienen una visión normal o corregida a normal, serán reclutados de la comunidad local y estudiados bajo este protocolo de riesgo mínimo. Planeamos reclutar hasta 200 participantes en persona y hasta 10,000 voluntarios en línea.

Diseño:

En algunos subestudios, se le pedirá al mismo sujeto que participe en tareas que involucren fMRI, MEG y psicofísica, y múltiples sesiones de cada uno, para que podamos controlar las diferencias individuales al relacionar los resultados de cada técnica experimental. En otros subestudios, no se requerirá la participación en múltiples tareas. El alcance de la participación de los participantes y lo que se les pedirá que hagan se revelará claramente durante el consentimiento, como se indica en los documentos de consentimiento. La actividad cerebral de voluntarios humanos sanos será monitoreada por fMRI y/o MEG. Se recopilarán resonancias magnéticas anatómicas en algunos sujetos para permitir una mejor localización de la dinámica cerebral. Las pruebas de comportamiento se realizarán utilizando enfoques psicofísicos estándar, que implican la presentación de estímulos visuales y/o auditivos mientras se controlan los movimientos oculares mediante un seguimiento ocular no invasivo (como con una cámara infrarroja dirigida a los ojos del participante). A los sujetos se les mostrarán estímulos visuales simples como manchas, rayas y espirales en una variedad de colores, puntos en movimiento, tableros de ajedrez e imágenes y videos cotidianos, como frutas rodando sobre un mantel, rostros y paisajes grabados en un automóvil. . Los estímulos auditivos incluirán sonidos cotidianos como el canto de los pájaros, conversaciones, susurros, pasos, motores de automóviles y vocalizaciones de animales, presentados dentro de los límites de sonido normales (60-90 dB). No utilizaremos imágenes, clips o sonidos provocativos o sexualmente explícitos. Durante las sesiones de fMRI y MEG, se les pedirá a los sujetos que vean libremente, se fijen pasivamente o participen en una tarea de atención durante la fijación, como informar con un movimiento ocular o presionar un botón cuando dos imágenes de la misma categoría se presentan secuencialmente.

Medidas de resultado:

El desempeño en tareas de comportamiento y actividad cerebral (fMRI y MEG) se combinará para generar información sobre los correlatos neuronales y los procesos subyacentes a diferentes aspectos del flujo de procesamiento visual neuronal humano, incluida la percepción del color, la atención, la discriminación visual y el reconocimiento de objetos, rostros y lugares.

i. MRI: para analizar medidas como las estructuras anatómicas del cerebro (utilizando MRI estructural); amplitud de la señal dependiente del nivel de oxigenación de la sangre (BOLD) y usando fMRI).

ii. MEG: para cuantificar medidas como el espectro de potencia, potenciales relacionados con eventos o tareas, sincronización/desincronización y coherencia entre sensores o fuentes ubicadas cerca de las áreas cerebrales de interés.

iii. Medidas de comportamiento: para cuantificar medidas como la tasa de aciertos, tiempos de reacción, umbrales, juicios de similitud, asociaciones, denominación (como nombres para estímulos de color y sonidos) y movimientos oculares.

Podemos medir datos autonómicos durante el transcurso del experimento (como la frecuencia cardíaca, la respiración, el CO2 al final de la espiración, la conductancia de la piel), que se correlacionarán con las medidas de resultado.