Perceptie, sensatie, cognitie en actie bij mensen

Objectief:

De experimenten die onder dit protocol vallen, zijn gericht op het blootleggen van basiskennis over de normale hersenmechanismen die aanleiding geven tot perceptie en cognitie. Het protocol omvat deelstudies bij gezonde vrijwilligers (deelnemers) om gedragingen en hun fysiologische basis bloot te leggen.

Het protocol omvat alleen niet- of minimaal invasieve technieken met minimaal risico, waaronder psychofysica, functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI), magneto-encefalografie (MEG), genetische tests en online tests met Amazon's Mechanical Turk (MTurk). Het overkoepelende doel van het onderzoek is het verkrijgen van nieuwe kennis in de organisatie en werking van corticale circuits die betrokken zijn bij visuele en auditieve perceptie. Het protocol heeft betrekking op zes specifieke onderling gerelateerde doelen, met specifieke deelonderzoeken:

1. Neurofysiologische mechanismen voor kleur
2. Object-kleurassociaties (kleurgeheugen)
3. Connectiviteit van functioneel gedefinieerde regio's
4. Homologieën tussen apen en mensen
5. Functionele organisatie van geluidsperceptie en visueel-auditieve integratie
6. Multistabiliteit in kleurperceptie

Studiepopulatie:

Normale vrijwillige deelnemers in de leeftijd van 18-65 jaar, die in goede algemene gezondheid verkeren en een normaal of gecorrigeerd-naar-normaal gezichtsvermogen hebben, zullen worden gerekruteerd uit de lokale gemeenschap en worden bestudeerd volgens dit protocol met minimale risico's. We zijn van plan om tot 200 persoonlijke deelnemers en tot 10.000 online vrijwilligers te werven.

Ontwerp:

In sommige deelstudies wordt dezelfde proefpersoon gevraagd om deel te nemen aan taken met fMRI, MEG en psychofysica, en meerdere sessies van elk, zodat we kunnen controleren op individuele verschillen in het relateren van de uitkomsten van elke experimentele techniek. In andere deelonderzoeken is deelname aan meerdere taken niet vereist. De omvang van de betrokkenheid van de deelnemers en wat hen wordt gevraagd te doen, zal tijdens de toestemming duidelijk worden bekendgemaakt, zoals aangegeven in de toestemmingsdocumenten. Hersenactiviteit van gezonde menselijke vrijwilligers zal worden gecontroleerd door middel van fMRI en/of MEG. Bij sommige proefpersonen zal anatomische MRI worden verzameld om een ​​betere lokalisatie van de hersendynamiek mogelijk te maken. Gedragstesten zullen worden uitgevoerd met behulp van standaard psychofysische benaderingen, waarbij visuele en/of auditieve stimuli worden gepresenteerd, terwijl oogbewegingen worden gevolgd met behulp van niet-invasieve eye-tracking (zoals met een infraroodcamera gericht op de ogen van de deelnemer). Onderwerpen krijgen eenvoudige visuele prikkels te zien, zoals blobs, strepen en spiralen in verschillende kleuren, bewegende stippen, damborden en alledaagse afbeeldingen en videoclips, zoals fruit dat over een tafelkleed rolt, gezichten en landschappen die zijn opgenomen in een auto . Auditieve prikkels omvatten alledaagse geluiden zoals zingende vogels, gesprekken, gefluister, voetstappen, automotoren en geluiden van dieren, gepresenteerd binnen normale geluidslimieten (60-90 dB). We zullen geen provocerende of seksueel expliciete afbeeldingen, clips of geluiden gebruiken. Tijdens fMRI- en MEG-sessies wordt proefpersonen gevraagd vrij te kijken, passief te fixeren of een aandachtstaak uit te voeren tijdens fixatie, zoals rapporteren met een oogbeweging of het indrukken van een knop wanneer twee beelden van dezelfde categorie opeenvolgend worden gepresenteerd.

Uitkomstmaten:

Prestaties op gedragstaken en hersenactiviteit (fMRI en MEG) zullen worden gecombineerd om informatie te verkrijgen over de neurale correlaten en processen die ten grondslag liggen aan verschillende aspecten van de menselijke neurale visuele verwerkingsstroom, waaronder kleurperceptie, aandacht, visuele discriminatie en object-/gezichts-/plaatsherkenning.

i. MRI: om maatregelen zoals de anatomische structuren van de hersenen te analyseren (met behulp van structurele MRI); amplitude van het bloed-oxygenatieniveau-afhankelijke (BOLD) signaal & met behulp van fMRI).

ii. MEG: om maatregelen te kwantificeren zoals vermogensspectrum, gebeurtenis- of taakgerelateerde mogelijkheden, synchronisatie/desynchronisatie en coherentie tussen sensoren of bronnen die zich dicht bij de hersengebieden van belang bevinden.

iii. Gedragsmetingen: om maatregelen te kwantificeren zoals slagfrequentie, reactietijden, drempels, gelijkheidsoordelen, associaties, naamgeving (zoals namen voor kleurstimuli en geluiden) en oogbewegingen.

We kunnen tijdens het experiment autonome gegevens meten (zoals hartslag, ademhaling, end-tidal CO2, huidgeleiding), die zullen worden gecorreleerd met de uitkomstmaten.