경두개 자기 자극(TMS) 및 자기 공명 영상(MRI)을 사용하여 시각적 주의력 연구

우리의 감각은 주어진 시간에 방대한 양의 정보를 제공합니다. 예를 들어 시각적 장면에는 시각 시스템의 제한된 처리 용량으로 인해 모두 동시에 처리할 수 없는 다양한 개체가 포함되어 있습니다. 따라서 관련 대상을 선택하고 관련 없는 대상을 걸러내는 주의 메커니즘이 필요합니다. 원숭이의 단일 세포 기록 및 병변 연구와 인간의 기능적 뇌 영상 연구에서 어수선한 시각적 장면의 관련 없는 정보가 외측 시각 피질에서 걸러진다는 수렴된 증거가 있습니다. 기능적 뇌 영상 연구는 또한 이러한 주의 필터링 메커니즘이 전두엽 및 정수리 피질의 고차원 영역에서 발생하는 하향식 피드백 신호에 의해 매개됨을 시사합니다. 그러나 이러한 연구에서 이러한 전두엽 및 두정엽 뇌 영역이 행동의 주의력 제어에서 기능적으로 중요한지 여부는 명확하지 않습니다.

특정 피질 영역에 적용되는 경두개 자기 자극(TMS)은 해당 영역의 인지 처리를 방해하여 온전한 인간 대뇌 피질에 가상의 중단을 일으킬 수 있습니다. 따라서 이 도구는 뇌 영역이 주어진 인지 기능의 수행에 기능적으로 관련되어 있는지 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 제안된 연구에서 우리는 TMS를 ​​사용하여 외측 피질에서 작동하는 주의 필터 메커니즘이 전두엽 및 정수리 피질의 영역에 의해 "하향식" 제어를 받고 있다는 가설을 테스트하고자 합니다. 우리의 접근 방식은 TMS와 기능적 자기 공명 영상(fMRI)의 조합을 사용합니다.

첫째, 피험자는 각 피험자의 주의 처리와 관련된 피질 관심 영역(ROI)을 현지화하도록 설계된 fMRI 실험(93-M-0170)에 참여합니다. 둘째, TMS는 공간 주의가 필요한 작업을 수행하는 동안 일반 지원자의 전두엽 및 정수리 ROI에서 일시적인 가상 중단을 생성하는 데 사용됩니다. 우리는 TMS가 주의 처리를 방해하는 데 사용될 때 주제가 관련 없는 시각적 정보를 필터링해야 하는 작업에서 손상된 성능을 보일 것이라고 가정합니다. 대조적으로 TMS 동안의 성능은 관련 없는 정보를 필터링할 필요가 없는 제어 작업에서 저하되지 않아야 합니다.