Percepcja, czucie, poznanie i działanie u ludzi

Cel:

Eksperymenty objęte tym protokołem mają na celu odkrycie podstawowej wiedzy na temat normalnych mechanizmów mózgowych, które powodują percepcję i poznanie. Protokół obejmuje badania podrzędne na zdrowych ochotnikach (uczestnikach) w celu odkrycia zachowań i ich fizjologicznych podstaw.

Protokół obejmuje tylko nieinwazyjne lub minimalnie inwazyjne techniki o minimalnym ryzyku, w tym psychofizykę, funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), magnetoencefalografię (MEG), testy genetyczne i testy on-line przy użyciu Amazon's Mechanical Turk (MTurk). Nadrzędnym celem badań jest uzyskanie nowej wiedzy w zakresie organizacji i działania obwodów korowych zaangażowanych w percepcję wzrokową i słuchową. Protokół obejmuje sześć konkretnych powiązanych ze sobą celów, z określonymi badaniami cząstkowymi:

1. Neurofizjologiczne mechanizmy koloru
2. Skojarzenia obiektów z kolorami (pamięć kolorów)
3. Łączność funkcjonalnie zdefiniowanych regionów
4. Homologie między małpami a ludźmi
5. Funkcjonalna organizacja percepcji dźwięku i integracja wzrokowo-słuchowa
6. Multistabilność w postrzeganiu kolorów

Badana populacja:

Zwykli ochotnicy w wieku 18-65 lat, którzy są w dobrym ogólnym stanie zdrowia i mają normalny lub skorygowany do normalnego wzrok, będą rekrutowani z lokalnej społeczności i badani zgodnie z tym protokołem minimalnego ryzyka. Planujemy zrekrutować do 200 uczestników osobiście i do 10 000 wolontariuszy on-line.

Projekt:

W niektórych badaniach podrzędnych ta sama osoba zostanie poproszona o udział w zadaniach obejmujących fMRI, MEG i psychofizykę oraz wiele sesji każdego z nich, abyśmy mogli kontrolować indywidualne różnice w powiązaniu wyników każdej techniki eksperymentalnej. W przypadku innych studiów podrzędnych udział w wielu zadaniach nie będzie wymagany. Zakres zaangażowania uczestników i to, o co zostaną poproszeni, zostanie wyraźnie ujawniony podczas wyrażania zgody, jak wskazano w dokumentach wyrażających zgodę. Aktywność mózgu zdrowych ochotników będzie monitorowana za pomocą fMRI i/lub MEG. U niektórych osób zostanie pobrany anatomiczny rezonans magnetyczny, aby umożliwić lepszą lokalizację dynamiki mózgu. Testy behawioralne będą prowadzone przy użyciu standardowych podejść psychofizycznych, polegających na prezentacji bodźców wzrokowych i/lub słuchowych, podczas gdy ruchy gałek ocznych są monitorowane za pomocą nieinwazyjnego śledzenia wzroku (np. kamery na podczerwień skierowanej na oczy uczestnika). Badanym będą wyświetlane proste bodźce wizualne, takie jak plamy, paski i spirale w różnych kolorach, ruchome kropki, szachownice oraz codzienne obrazy i klipy wideo, takie jak owoce toczące się po obrusie, twarze i scenerie nagrane w samochodzie . Bodźcami słuchowymi będą dźwięki dnia codziennego, takie jak śpiew ptaków, rozmowy, szepty, kroki, silniki samochodów, odgłosy zwierząt, prezentowane w granicach normy (60-90 dB). Nie będziemy używać prowokacyjnych lub jednoznacznie seksualnych obrazów, klipów ani dźwięków. Podczas sesji fMRI i MEG badani będą proszeni o swobodny widok, bierną fiksację lub zaangażowanie się w zadanie uwagi podczas fiksacji, takie jak zgłaszanie sytuacji za pomocą ruchu gałek ocznych lub naciśnięcia przycisku, gdy dwa obrazy tej samej kategorii są prezentowane sekwencyjnie.

Mierniki rezultatu:

Wydajność zadań behawioralnych i aktywności mózgu (fMRI i MEG) zostanie połączona w celu uzyskania informacji o korelacjach neuronalnych i procesach leżących u podstaw różnych aspektów ludzkiego strumienia przetwarzania nerwowo-wzrokowego, w tym percepcji kolorów, uwagi, dyskryminacji wizualnej oraz rozpoznawania obiektów/twarzy/miejsc.

I. MRI: do analizy środków, takich jak anatomiczne struktury mózgu (za pomocą strukturalnego MRI); amplituda sygnału zależnego od poziomu natlenienia krwi (BOLD) i przy użyciu fMRI).

II. MEG: do ilościowego określania miar, takich jak widmo mocy, potencjał związany z wydarzeniem lub zadaniem, synchronizacja/desynchronizacja oraz spójność między czujnikami lub źródłami znajdującymi się blisko obszarów zainteresowania mózgu.

iii. Miary behawioralne: do ilościowego określenia miar, takich jak wskaźnik trafień, czasy reakcji, progi, oceny podobieństwa, skojarzenia, nazewnictwo (takie jak nazwy bodźców kolorystycznych i dźwięków) oraz ruchy gałek ocznych.

W trakcie eksperymentu możemy mierzyć dane autonomiczne (takie jak tętno, oddychanie, końcowo-wydechowe CO2, przewodnictwo skóry), które zostaną skorelowane z wynikami pomiarów.