Havainto, tunne, kognitio ja toiminta ihmisissä

Tavoite:

Tämän protokollan kattamien kokeiden tarkoituksena on paljastaa perustiedot normaaleista aivojen mekanismeista, jotka synnyttävät havainnon ja kognition. Protokolla sisältää osatutkimukset terveillä vapaaehtoisilla (osallistujat) käyttäytymisen ja niiden fysiologisen perustan paljastamiseksi.

Protokolla sisältää vain ei- tai minimaalisesti invasiivisia tekniikoita, joilla on minimaalinen riski, mukaan lukien psykofysiikka, toiminnallinen magneettikuvaus (fMRI), magnetoenkefalografia (MEG), geneettinen testaus ja online-testit Amazonin Mechanical Turkilla (MTurk). Tutkimuksen päätavoitteena on saada uutta tietoa visuaaliseen ja kuulohavaintoon liittyvien aivokuoren piirien organisoinnista ja toiminnasta. Pöytäkirja kattaa kuusi erityistä toisiinsa liittyvää tavoitetta ja erityisiä alatutkimuksia:

1. Värin neurofysiologiset mekanismit
2. Objekti-väriassosiaatiot (värimuisti)
3. Toiminnallisesti määriteltyjen alueiden liitettävyys
4. Apinoiden ja ihmisten väliset homologiat
5. Äänen havaitsemisen ja visuaalisen kuulo-integraation toiminnallinen organisaatio
6. Monipuolinen värin havaitseminen

Tutkimusväestö:

Normaalit 18–65-vuotiaat vapaaehtoiset osallistujat, jotka ovat hyvässä yleiskunnossa ja joilla on normaali tai normaalin näköinen näkö, rekrytoidaan paikallisyhteisöstä ja tutkitaan tämän minimaalisen riskin protokollan mukaisesti. Suunnittelemme rekrytoivamme jopa 200 henkilökohtaisesti osallistuvaa ja jopa 10 000 online-vapaaehtoista.

Design:

Joissakin osatutkimuksissa samaa koehenkilöä pyydetään osallistumaan fMRI:tä, MEG:tä ja psykofysiikkaa koskeviin tehtäviin ja kunkin useaan istuntoon, jotta voimme hallita yksilöllisiä eroja kunkin kokeellisen tekniikan tulosten vertailussa. Muissa osatutkimuksissa ei vaadita useisiin tehtäviin osallistumista. Osallistujan osallistumisen laajuus ja se, mitä heitä pyydetään tekemään, ilmoitetaan selkeästi suostumuksen yhteydessä, kuten suostumusasiakirjoissa mainitaan. Terveiden vapaaehtoisten ihmisten aivojen toimintaa seurataan fMRI:llä ja/tai MEG:llä. Joistakin koehenkilöistä kerätään anatomisia MRI-kuvia, jotta aivodynamiikka voidaan paikallistaa paremmin. Käyttäytymistestit suoritetaan käyttämällä tavallisia psykofyysisiä lähestymistapoja, joihin sisältyy visuaalisten ja/tai kuuloärsykkeiden esittäminen, kun taas silmien liikkeitä seurataan käyttämällä ei-invasiivista katseenseurantaa (kuten infrapunakameralla, joka on suunnattu osallistujan silmiin). Koehenkilöille näytetään yksinkertaisia ​​visuaalisia ärsykkeitä, kuten läiskiä, ​​raitoja ja spiraaleja erilaisissa väreissä, liikkuvia pisteitä, shakkitauluja ja jokapäiväisiä kuvia ja videoleikkeitä, kuten pöytäliinalla pyöriviä hedelmiä, kasvoja ja autoon tallennettuja maisemia. . Kuuloärsykkeitä ovat jokapäiväiset äänet, kuten lintujen laulu, keskustelu, kuiskaukset, askeleet, autojen moottorit ja eläinten äänet, jotka esitetään normaaleissa äänirajoissa (60-90 dB). Emme käytä provosoivia tai seksuaalisesti paljastavia kuvia, leikkeitä tai ääniä. FMRI- ja MEG-istuntojen aikana koehenkilöitä pyydetään näkemään vapaasti, kiinnittymään passiivisesti tai suorittamaan huomiotehtävää kiinnityksen aikana, kuten raportoimaan silmän liikkeellä tai painikkeen painalluksella, kun kaksi saman luokan kuvaa esitetään peräkkäin.

Tulostoimenpiteet:

Suorituskyky käyttäytymistehtävissä ja aivotoiminta (fMRI ja MEG) yhdistetään antamaan tietoa hermokorrelaatioista ja prosesseista, jotka ovat taustalla ihmisen hermoston visuaalisen prosessointivirran eri puolilla, mukaan lukien värien havaitseminen, huomio, visuaalinen erottelu ja esineen/kasvojen/paikan tunnistus.

i. MRI: analysoida toimenpiteitä, kuten aivojen anatomisia rakenteita (käyttämällä rakenteellista MRI:tä); veren happipitoisuudesta riippuvaisen (BOLD) signaalin amplitudi ja käyttämällä fMRI:tä).

ii. MEG: kvantifioida mittoja, kuten tehospektri, tapahtumaan tai tehtävään liittyvät potentiaalit, synkronointi/desynkronointi ja koherenssi antureiden tai lähteiden välillä, jotka sijaitsevat lähellä kiinnostavia aivoalueita.

iii. Käyttäytymismittaukset: kvantifioida mittareita, kuten osumataajuus, reaktioajat, kynnykset, samankaltaisuusarviot, assosiaatiot, nimeäminen (kuten väriärsykkeiden ja äänien nimet) ja silmien liikkeet.

Voimme mitata autonomisia tietoja kokeen aikana (kuten sydämen syke, hengitys, loppuhengityksen CO2, ihon johtavuus), jotka korreloivat tulosmittausten kanssa.