Perception, sensation, kognition och handling hos människor

Mål:

Experimenten som omfattas av detta protokoll syftar till att avslöja grundläggande kunskap om de normala hjärnmekanismer som ger upphov till perception och kognition. Protokollet omfattar delstudier på friska frivilliga (deltagare) för att avslöja beteenden och deras fysiologiska grund.

Protokollet inkluderar endast icke- eller minimalt invasiva tekniker med minimal risk, inklusive psykofysik, funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI), magnetoencefalografi (MEG), genetiska tester och onlinetester med Amazons Mechanical Turk (MTurk). Det övergripande målet med forskningen är att få ny kunskap om organisering och drift av kortikala kretsar involverade i visuell och auditiv perception. Protokollet täcker sex specifika inbördes relaterade mål, med specifika delstudier:

1. Neurofysiologiska mekanismer för färg
2. Objekt-färgassociationer (färgminne)
3. Anslutning av funktionellt definierade regioner
4. Homologier mellan apor och människor
5. Funktionell organisation av ljuduppfattning och visuell-auditiv integration
6. Multistabilitet i färguppfattning

Studera befolkning:

Normala frivilliga deltagare i åldern 18-65, som är vid god allmän hälsa och har normal eller korrigerad till normal syn kommer att rekryteras från det lokala samhället och studeras enligt detta minimala riskprotokoll. Vi planerar att rekrytera upp till 200 personliga deltagare och upp till 10 000 onlinevolontärer.

Design:

I vissa delstudier kommer samma försöksperson att bli ombedd att delta i uppgifter som involverar fMRI, MEG och psykofysik, och flera sessioner av varje, så att vi kan kontrollera individuella skillnader i samband med resultaten av varje experimentell teknik. I andra delstudier kommer deltagande i flera uppgifter inte att krävas. Omfattningen av deltagarens inblandning, och vad de kommer att bli ombedda att göra, kommer tydligt att avslöjas under samtycke, vilket anges i samtyckesdokumenten. Hjärnaktivitet hos friska frivilliga kommer att övervakas med fMRI och/eller MEG. Anatomisk MRT kommer att samlas in i vissa ämnen för att möjliggöra bättre lokalisering av hjärnans dynamik. Beteendetester kommer att utföras med hjälp av vanliga psykofysiska metoder, som involverar presentation av visuella och/eller auditiva stimuli medan ögonrörelser övervakas med hjälp av icke-invasiv ögonspårning (som med en infraröd kamera riktad mot deltagarens ögon). Ämnen kommer att visas enkla visuella stimuli som blobbar, ränder och spiraler i olika färger, rörliga prickar, schackbrädor och vardagsbilder och videoklipp, som frukt som rullar på en duk, ansikten och landskap inspelade i en bil . Auditiva stimuli kommer att inkludera vardagsljud som fågelsång, konversationer, viskningar, fotsteg, bilmotorer och djurvokaliseringar, presenterade inom normala ljudgränser (60-90 dB). Vi kommer inte att använda provocerande eller sexuellt explicita bilder, klipp eller ljud. Under fMRI- och MEG-sessioner kommer försökspersoner att uppmanas att fritt se, passivt fixera eller engagera sig i en uppmärksamhetsuppgift under fixering, som att rapportera med en ögonrörelse eller knapptryckningar när två bilder av samma kategori presenteras i följd.

Utfallsmått:

Prestanda på beteendeuppgifter och hjärnaktivitet (fMRI och MEG) kommer att kombineras för att ge information om de neurala korrelat och processer som ligger till grund för olika aspekter av den mänskliga neurala visuella bearbetningsströmmen inklusive färguppfattning, uppmärksamhet, visuell diskriminering och objekt/ansikte/platsigenkänning.

i. MRT: att analysera mått såsom hjärnans anatomiska strukturer (med hjälp av strukturell MRI); amplituden för den blodsyrenivåberoende (BOLD) signalen och med hjälp av fMRI).

ii. MEG: för att kvantifiera mått som effektspektrum, händelse- eller uppgiftsrelaterade potentialer, synkronisering/desynkronisering och koherens mellan sensorer eller källor som är belägna nära hjärnområdena av intresse.

iii. Beteendemått: att kvantifiera mått som träfffrekvens, reaktionstider, trösklar, likhetsbedömningar, associationer, namngivning (som namn på färgstimuli och ljud) och ögonrörelser.

Vi kan mäta autonoma data under experimentets gång (såsom hjärtfrekvens, andning, sluttidal CO2, hudkonduktans), som kommer att korreleras med resultatmåtten.