Percezione, sensazione, cognizione e azione negli esseri umani

Obbiettivo:

Gli esperimenti coperti da questo protocollo mirano a scoprire le conoscenze di base sui normali meccanismi cerebrali che danno origine alla percezione e alla cognizione. Il protocollo comprende sotto-studi su volontari sani (partecipanti) per scoprire i comportamenti e le loro basi fisiologiche.

Il protocollo include solo tecniche non invasive o minimamente invasive con un rischio minimo, tra cui psicofisica, risonanza magnetica funzionale (fMRI), magnetoencefalografia (MEG), test genetici e test online utilizzando Amazon s Mechanical Turk (MTurk). L'obiettivo generale della ricerca è quello di ottenere nuove conoscenze nell'organizzazione e nel funzionamento dei circuiti corticali coinvolti nella percezione visiva e uditiva. Il protocollo copre sei specifici obiettivi interconnessi, con sottostudi specifici:

1. Meccanismi neurofisiologici per il colore
2. Associazioni oggetto-colore (memoria colore)
3. Connettività di regioni definite dal punto di vista funzionale
4. Omologie tra Scimmie e Umani
5. Organizzazione funzionale della percezione sonora e integrazione visuo-uditiva
6. Multi-stabilità nella percezione del colore

Popolazione di studio:

I partecipanti volontari normali di età compresa tra 18 e 65 anni, che sono in buona salute generale e hanno una visione normale o corretta alla normalità saranno reclutati dalla comunità locale e studiati secondo questo protocollo di rischio minimo. Prevediamo di reclutare fino a 200 partecipanti di persona e fino a 10.000 volontari online.

Progetto:

In alcuni studi secondari, allo stesso soggetto verrà chiesto di partecipare a compiti che coinvolgono fMRI, MEG e psicofisica e più sessioni di ciascuno, in modo da poter controllare le differenze individuali nel mettere in relazione i risultati di ciascuna tecnica sperimentale. In altri studi secondari, non sarà richiesta la partecipazione a più compiti. L'entità del coinvolgimento del partecipante e ciò che gli verrà chiesto di fare sarà chiaramente divulgato durante il consenso, come indicato nei documenti di consenso. L'attività cerebrale di volontari umani sani sarà monitorata mediante fMRI e/o MEG. La risonanza magnetica anatomica sarà raccolta in alcuni soggetti per consentire una migliore localizzazione delle dinamiche cerebrali. I test comportamentali saranno condotti utilizzando approcci psicofisici standard, che prevedono la presentazione di stimoli visivi e/o uditivi mentre i movimenti oculari vengono monitorati utilizzando il tracciamento oculare non invasivo (ad esempio con una telecamera a infrarossi puntata sugli occhi del partecipante). Ai soggetti verranno mostrati semplici stimoli visivi come macchie, strisce e spirali in colori assortiti, punti in movimento, scacchiere e immagini e videoclip di tutti i giorni, come la frutta che rotola su una tovaglia, volti e paesaggi registrati in un'auto . Gli stimoli uditivi includeranno suoni quotidiani come il canto degli uccelli, la conversazione, il sussurro, i passi, i motori delle automobili e le vocalizzazioni degli animali, presentati entro i normali limiti sonori (60-90 dB). Non utilizzeremo immagini, clip o suoni provocatori o sessualmente espliciti. Durante le sessioni fMRI e MEG, ai soggetti verrà chiesto di visualizzare liberamente, fissare passivamente o impegnarsi in un compito di attenzione durante la fissazione, come segnalare con un movimento oculare o premere un pulsante quando due immagini della stessa categoria vengono presentate in sequenza.

Misure di risultato:

Le prestazioni sui compiti comportamentali e sull'attività cerebrale (fMRI e MEG) saranno combinate per fornire informazioni sui correlati neurali e sui processi alla base di diversi aspetti del flusso di elaborazione visiva neurale umana, tra cui la percezione del colore, l'attenzione, la discriminazione visiva e il riconoscimento di oggetti/volti/luoghi.

io. MRI: per analizzare misure come le strutture anatomiche del cervello (usando MRI strutturale); ampiezza del segnale dipendente dal livello di ossigenazione del sangue (BOLD) e utilizzando fMRI).

ii. MEG: per quantificare misure come spettro di potenza, potenziali relativi a eventi o attività, sincronizzazione/desincronizzazione e coerenza tra sensori o sorgenti situate vicino alle aree cerebrali di interesse.

iii. Misure comportamentali: per quantificare misure come tasso di successo, tempi di reazione, soglie, giudizi di somiglianza, associazioni, denominazione (come nomi per stimoli di colore e suoni) e movimenti oculari.

Potremmo misurare i dati autonomici durante il corso dell'esperimento (come la frequenza cardiaca, la respirazione, la CO2 di fine espirazione, la conduttanza cutanea), che saranno correlati con le misure dei risultati.