Persepsjon, sansning, kognisjon og handling hos mennesker

Objektiv:

Eksperimentene som dekkes av denne protokollen tar sikte på å avdekke grunnleggende kunnskap om de normale hjernemekanismene som gir opphav til persepsjon og kognisjon. Protokollen omfatter delstudier hos friske frivillige (deltakere) for å avdekke atferd og deres fysiologiske grunnlag.

Protokollen inkluderer kun ikke- eller minimalt invasive teknikker med minimal risiko, inkludert psykofysikk, funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI), magnetoencefalografi (MEG), genetisk testing og online-tester med Amazons Mechanical Turk (MTurk). Det overordnede målet med forskningen er å skaffe ny kunnskap om organisering og drift av kortikale kretsløp involvert i visuell og auditiv persepsjon. Protokollen dekker seks spesifikke interrelaterte mål, med spesifikke delstudier:

1. Nevrofysiologiske mekanismer for farge
2. Objekt-fargeassosiasjoner (fargeminne)
3. Tilkobling av funksjonelt definerte regioner
4. Homologier mellom aper og mennesker
5. Funksjonell organisering av lydoppfatning og visuelt-auditiv integrasjon
6. Multistabilitet i fargeoppfatning

Studiepopulasjon:

Normale frivillige deltakere i alderen 18-65 år, som har god generell helse og har normalt eller korrigert til normalt syn, vil bli rekruttert fra lokalsamfunnet og studert under denne minimalrisikoprotokollen. Vi planlegger å rekruttere opptil 200 personlige deltakere og opptil 10 000 frivillige online.

Design:

I noen delstudier vil det samme emnet bli bedt om å delta i oppgaver som involverer fMRI, MEG og psykofysikk, og flere økter av hver, slik at vi kan kontrollere for individuelle forskjeller i forhold til resultatene av hver eksperimentell teknikk. I andre delstudier vil det ikke kreves deltakelse i flere oppgaver. Omfanget av deltakerinvolveringen, og hva de vil bli bedt om å gjøre, vil tydelig fremgå under samtykket, som angitt i samtykkedokumentene. Hjerneaktiviteten til friske frivillige mennesker vil bli overvåket med fMRI og/eller MEG. Anatomisk MR vil bli samlet inn i noen fag for å muliggjøre bedre lokalisering av hjernens dynamikk. Atferdstester vil bli utført ved bruk av standard psykofysiske tilnærminger, som involverer presentasjon av visuelle og/eller auditive stimuli mens øyebevegelser overvåkes ved hjelp av ikke-invasiv øyesporing (som med et infrarødt kamera rettet mot deltakerens øyne). Emner vil bli vist enkle visuelle stimuli som blobs, striper og spiraler i assorterte farger, bevegelige prikker, sjakkbrett og hverdagsbilder og videoklipp, for eksempel av frukt som ruller på en duk, ansikter og natur tatt opp i en bil . Auditive stimuli vil inkludere hverdagslyder som fuglesang, samtale, hvisking, fottrinn, bilmotorer og dyrevokaliseringer, presentert innenfor normale lydgrenser (60-90 dB). Vi vil ikke bruke provoserende eller seksuelt eksplisitte bilder, klipp eller lyder. Under fMRI- og MEG-økter vil forsøkspersonene bli bedt om å se fri, passivt fiksere eller delta i en oppmerksomhetsoppgave under fiksering, for eksempel å rapportere med en øyebevegelse eller knappetrykk når to bilder av samme kategori presenteres sekvensielt.

Utfallsmål:

Ytelse på atferdsoppgaver og hjerneaktivitet (fMRI og MEG) vil bli kombinert for å gi informasjon om de nevrale korrelatene og prosessene som ligger til grunn for ulike aspekter av den menneskelige nevrale visuelle prosesseringsstrømmen, inkludert fargepersepsjon, oppmerksomhet, visuell diskriminering og gjenkjenning av gjenstand/ansikt/sted.

Jeg. MR: å analysere mål som anatomiske strukturer i hjernen (ved hjelp av strukturell MR); amplitude av det blodoksygeneringsnivåavhengige (FET) signalet og ved bruk av fMRI).

ii. MEG: for å kvantifisere mål som kraftspektrum, hendelses- eller oppgaverelaterte potensialer, synkronisering/desynkronisering, og sammenheng mellom sensorer eller kilder som befinner seg nær hjerneområdene av interesse.

iii. Atferdsmål: å kvantifisere mål som trefffrekvens, reaksjonstider, terskler, likhetsvurderinger, assosiasjoner, navngiving (som navn på fargestimuli og lyder) og øyebevegelser.

Vi kan måle autonome data i løpet av eksperimentet (som hjertefrekvens, respirasjon, endetidal CO2, hudkonduktans), som vil være korrelert med utfallsmålene.