Een bilaterale SPCN wordt opgewekt door te onthouden visuele stimuli die langs de verticale middellijn worden weergegeven Deel 1

Abstract

We hebben onlangs aangetoond dat het inzetten van aandacht op doelstimuli die langs de verticale meridiaan worden weergegeven een bilaterale N2pc teweegbrengt, die we N2pcb hebben genoemd (Psychofysiologie). Hier hebben we onderzocht of een andere component, de aanhoudende posterieure contralaterale negativiteit (SPCN), dezelfde eigenschap vertoont wanneer een variërend aantal visuele stimuli lateraal of op de verticale meridiaan wordt weergegeven. We hebben een of twee signalen weergegeven die kandidaat-doelen aanduiden die moesten worden gedetecteerd in een zoekarray die werd weergegeven na een retentie-interval.

Het geheugen is erg belangrijk in ons dagelijks leven. We hebben manieren nodig om ons geheugen te verbeteren om een ​​verscheidenheid aan taken en uitdagingen beter aan te kunnen. In dit proces zijn er enkele bewonderenswaardige relaties tussen het volgen van de verticale meridiaan en het geheugen.

De verticale meridiaan is een denkbeeldige lijn op onze planeet. Het doorkruist de oost- en westpool en verdeelt de aarde in een oostelijk en westelijk halfrond. We kunnen de verticale meridiaan als referentie gebruiken om ons verschillende dingen te helpen herinneren.

Als u bijvoorbeeld een reeks getallen wilt onthouden, kunt u deze in twee groepen verdelen en ze langs een verticale meridiaan rangschikken. Als u dit doet, kunt u getallen gemakkelijker onthouden.

Op dezelfde manier kunt u, als u een bepaalde herinnering wilt versterken, deze associëren met de verticale meridiaan. Met deze geheugenmethode kunt u gemakkelijker een specifieke gebeurtenis of idee oproepen.

Naast het ordenen van informatie langs verticale meridianen raden sommige mensen ook aan een aantal andere geheugentechnieken te gebruiken om hun geheugen verder te verbeteren. Hierbij kunt u denken aan geheugenoefeningen, goede slaapgewoonten, een gezond dieet en passende lichaamsbeweging.

Welke methode u ook kiest, het verbeteren van uw geheugen is erg belangrijk en heeft een aanzienlijke impact op uw kwaliteit van leven. Door langs de verticale meridiaan te gebruiken in combinatie met andere basisgeheugentechnieken, kunt u informatie beter onthouden en een verscheidenheid aan taken gemakkelijker uitvoeren. Wees dus positief en probeer verschillende manieren uit om je geheugen te verbeteren en een slimmer en capabeler persoon te worden! Het is duidelijk dat we ons geheugen moeten verbeteren. Cistanche deserticola kan het geheugen aanzienlijk verbeteren, omdat Cistanche deserticola ook de balans van neurotransmitters kan reguleren, zoals het verhogen van de niveaus van acetylcholine en groeifactoren. Deze stoffen zijn erg belangrijk voor het geheugen en het leren. Bovendien kan vlees ook de bloedstroom verbeteren en de zuurstoftoevoer bevorderen, wat ervoor kan zorgen dat de hersenen voldoende voedingsstoffen en energie krijgen, waardoor de vitaliteit en het uithoudingsvermogen van de hersenen worden verbeterd.

Klik op supplementen kennen om het geheugen te vergroten

De signalen bevonden zich op de horizontale meridiaan of op de verticale meridiaan. Toen de signalen zich op de horizontale meridiaan bevonden, observeerden we een N2pc gevolgd door een SPCN in hun klassieke vorm, terwijl de negativiteit contralateraal aan de signalen toenam. Zoals verwacht was de SPCN-amplitude groter wanneer twee signalen moesten worden onthouden dan wanneer slechts één signaal moest worden onthouden.

Toen de signalen zich op de verticale meridiaan bevonden, observeerden we een N2pcb gevolgd door een bilaterale SPCN (of SPCNb). Cruciaal is dat de SPCNb-amplitude, net als SPCN, groter was wanneer twee signalen moesten worden onthouden dan wanneer slechts één signaal moest worden onthouden. Een reeks aanvullende parametrische en topografische vergelijkingen tussen N2pcb en SPCNb brachten overeenkomsten aan het licht, maar ook enkele belangrijke verschillen tussen deze twee componenten die we interpreteerden als bewijs voor hun verschillende neurale bronnen.

SLEUTELWOORDEN

Cued visueel zoeken, ERP's, SPCN, visueel werkgeheugen.

1|INVOERING

Om visuele stimuli van belang te identificeren, moeten we onze complexe omgeving scannen. In de meeste gevallen lijkt het vinden van dergelijke voorwerpen geen onoverkomelijk obstakel voor ons dagelijks leven te vormen. Op neuraal niveau omvat visueel zoeken echter een complex geheel van processen die nodig zijn om een ​​stabiele weergave van de visuele omgeving te behouden, ondanks de enorme veranderingen van de netvliesbeelden veroorzaakt door hoofd- en/of oogbewegingen (bijv. Henderson, 2008; Hollingworth et al., 2008).

Er wordt gezegd dat visueel-ruimtelijke aandacht en visueel werkgeheugen een cruciale rol spelen in deze processen, waarbij visueel-ruimtelijke aandacht vaak wordt beschreven als een filterset om doelstimuli te individualiseren, en visueel werkgeheugen als een systeem dat is geoptimaliseerd om doelinformatie in een representatieve staat te houden die vatbaar is voor verdere verwerking op een hoger niveau.

Het bestuderen van visuele aandacht en visueel werkgeheugen in het laboratorium met behulp van gebeurtenisgerelateerde potentiëlen (ERP's) heeft ons begrip van deze beide belangrijke aspecten van de menselijke cognitie vergroot, vooral na de ontdekking dat elk van hen geassocieerd is met een onderscheidende ERP-handtekening. De ERP-signatuur van de inzet van visueel-ruimtelijke aandacht voor kandidaatdoelen is de N2pc-component (Eimer, 1996; Luck & Hillyard, 1994).

N2pc wordt vaak bestudeerd in de context van visuele zoektaken. Wanneer een doel lateraal wordt weergegeven ten opzichte van fixatie, manifesteert N2pc zich als een voorbijgaande negativiteitsverbetering die zich gewoonlijk ontvouwt in een tijdsbestek van 200-300 ms op parieto-occipitale plaatsen (dwz PO7/PO8) contralateraal aan het visuele hemiveld waarin het doel wordt weergegeven. De ERP-signatuur van het actieve behoud van een lateraal weergegeven stimulus in het visuele werkgeheugen is de aanhoudende posterieure contralaterale negativiteitscomponent (SPCN; Jolicœur et al., 2008; alternatief contralaterale vertragingsactiviteit genoemd, of CDA, door Vogel & Machizawa, 2004; contralateraal negatief langzame golf, of CNSW, door Klaver et al., 1999; contralaterale zoekactiviteit, of CSA, door Emrich et al., 2009).

SPCN werd aanvankelijk onderzocht met behulp van cued change-detectietaken, waarbij proefpersonen doorgaans worden gevraagd objecten te onthouden die in een van beide visuele hemivelden worden weergegeven, zodat ze later kunnen worden vergeleken met objecten die onvoorspelbaar hetzelfde kunnen blijven of waarvan er één kan worden gewijzigd. SPCN wordt vaak gedetecteerd op dezelfde opnamelocaties als die worden gebruikt om N2pc waar te nemen (dwz PO7/PO8) en manifesteert zich, net als N2pc, als een grotere negativiteit die contralateraal is aan het visuele hemiveld waarin doelinformatie wordt weergegeven. Afgezien van deze oppervlakkige gelijkenis begint SPCN later (ongeveer 400 ms1) en duurt aanzienlijk langer dan N2pc, namelijk zolang objecten in het visuele werkgeheugen worden vastgehouden (zie Luria et al., 2016, voor een uitgebreid overzicht).

Bovendien is een onderscheidend kenmerk van SPCN, in tegenstelling tot N2pc2, dat de amplitude ervan toeneemt naarmate het aantal objecten dat in het geheugen moet worden vastgehouden toeneemt, zolang dit aantal de capaciteit van het visuele werkgeheugen van een individu niet overschrijdt (Vogel & Machizawa, 2004). , wat neerkomt op gemiddeld ongeveer 3 objecten voor individuen (Balaban et al., 2019; Cowan, 2001).

Bronlokalisatieanalyses van MEG-opnames hebben de neurale generatoren van de N2pc gelokaliseerd in de extrastriate visuele cortex, in de infero-temporale cortex, met een mogelijke vroege pariëtale bijdrage (Hopf et al., 2000, 2002, 2006; Jolicœur et al., 2011). MEG- en fMRI-opnamen komen overeen dat de neurale generatoren van SPCN zich in de pariëtale cortex bevinden, in het bijzonder in de intra-pariëtale sulcus, en in meer laterale/ventrale gebieden die ook betrokken zijn bij het genereren van N2pc-activiteit (Becke et al., 2015; Brigadoi et al., 2017; Duma et al., 2019; Jolicœur et al., 2011; Naughtin et al., 2016; Robitaille et al., 2010; Todd & Marois, 2004; Xu & Chun, 2006).

Hoewel er enige onzekerheid blijft bestaan ​​over de vraag of N2pc en SPCN exact dezelfde of enigszins verschillende neurale bronnen hebben, is het voor de huidige doeleinden belangrijk op te merken dat de receptieve velden van neuronen die zich in de bovengenoemde gebieden bevinden en input ontvangen van foveale retinale receptoren zich uitstrekken tot in de ipsilateraal hemiveld, een subset daarvan voor maar liefst 2 graden visuele hoek (Hubel & Wiesel, 1967; Nakamura et al., 2007; Papaioannou & Luck, 2020; Wandell et al., 2007; Zeki, 1993). Als gevolg hiervan activeert visuele input die wordt weergegeven langs (of dichtbij) de verticale meridiaan homologe neuronen die zich in de achterste gebieden van beide hersenhelften bevinden, en wordt daarom bilateraal weergegeven in de achterste cortex.

Doro et al. (2020) hebben onlangs onderzocht of N2pc deze neuroanatomische organisatie weerspiegelt van de receptieve velden van neuronen die ten grondslag liggen aan de selectie- en coderingsfasen van doelinformatie. Met behulp van een visuele zoektaak waarbij singleton- of feature-doelen lateraal konden worden weergegeven of uitgelijnd met de verticale meridiaan, observeerden we N2pc-activiteit in zijn klassieke vorm, namelijk als een grotere negativiteit voor contralaterale ten opzichte van ipsilaterale PO7/PO8-registratielocaties wanneer doelen werden vastgelegd. zijdelings weergegeven ten opzichte van de verticale meridiaan.

Doelen die langs de verticale meridiaan werden weergegeven, wekten een bilaterale negativiteit op, die we kwantificeerden als de gemiddelde activiteit gedetecteerd op PO7 en PO8, die niet te onderscheiden was van de contralaterale negativiteit die werd opgewekt door laterale doelen. Dit patroon suggereerde dat ‘middellijn’-doelen een bilaterale N2pc uitlokken (of N2pcb; Doro et al., 2020; Monnier et al., 2020) die, net als N2pc (bijv. Feldmann-Wüstefeld & Schubö, 2015; Mazza et al., 2009), begint eerder bij het zoeken naar singletons dan bij het zoeken naar kenmerken. Bewijs voor de veronderstelde gelijkenis tussen N2pc en N2pcb is ook gerapporteerd door Monnier et al. (2020), die aantoonden dat N2pc en N2pcb een extra eigenschap delen. Het is nu algemeen bekend dat de amplitude van N2pc aanzienlijk is verminderd, soms zelfs omgekeerd in polariteit, voor laterale doelen die boven de horizontale meridiaan worden weergegeven, dat wil zeggen in het bovenste visuele hemiveld, vergeleken met doelen die onder de horizontale meridiaan worden weergegeven, dat wil zeggen: in het onderste visuele hemiveld (bijv. Bacigalupo & Luck, 2019; Luck et al., 1997).

Een waarschijnlijke verklaring voor deze N2pc-asymmetrie verwijst naar de neuroanatomische organisatie van de retinotopische topografie in de achterste cortex. Stimuli in het onderste gezichtsveld projecteren naar meer dorsale gebieden van de achterste cortex, terwijl stimuli in het bovenste gezichtsveld naar meer ventrale gebieden van de achterste cortex projecteren. Vergeleken met de ventrale gebieden liggen de dorsale gebieden dichter bij de hoofdhuid, en dit verklaart waarom N2pc gemakkelijker kan worden gedetecteerd voor stimuli in het lagere gezichtsveld vergeleken met stimuli in het hogere gezichtsveld.

Met behulp van een singleton-zoekontwerp hebben Monnier et al. (2020) observeerden een volwaardige N2pc voor laterale doelen in het onderste visuele hemiveld, en een omkering van de N2pc-polariteit voor laterale doelen in het bovenste visuele hemiveld (dwz een contralaterale positiviteit). Cruciaal is dat een identiek patroon werd waargenomen voor N2pcb voor middellijndoelen wanneer deze doelen boven versus onder fixatie werden gepresenteerd, een resultaat dat werd geïnterpreteerd als een suggestie voor een gelijkenis tussen de neurale bronnen van N2pc en N2pcb.

De kwestie die in de huidige context op het spel staat, is het ontbreken van een test voor SPCN die conceptueel analoog is aan die van Doro et al. (2020) en Monnier et al. (2020) voor N2st. Zou een middellijnstimulus die in het visuele werkgeheugen moet worden vastgehouden een bilaterale SPCN (of SPCNb) met gelijke amplitude uitlokken vergeleken met het contralaterale deel van de SPCN dat wordt opgewekt door een laterale stimulus? Zou SPCNb bovendien met SPCN de bijzondere eigenschap delen om de amplitude te schalen met het aantal visuele stimuli op de middellijn? Gezien de overlap, of de nabijheid, van de neurale generatoren van N2pc- en SPCN-activiteit, zijn de verwachte antwoorden op beide vragen natuurlijk positief.

Misschien zou een kwestie die nauwkeurige inspectie rechtvaardigt met betrekking tot het mogelijke onderscheid tussen de neurale bronnen van N2pc en SPCN het waarnemen van een verschillende modulatie van N2pc en SPCN zijn wat betreft de verticale elevatie van de visuele stimuli. Zou de amplitude van SPCN/SPCNb – vergelijkbaar met de amplitude van N2pc/N2pcb – worden teruggebracht tot nul, of zelfs worden omgekeerd in polariteit, voor stimuli die worden weergegeven in het bovenste visuele hemiveld, vergeleken met SPCN/SPCNb die worden opgewekt door stimuli die worden weergegeven in het onderste visuele hemiveld? ? Om al deze vragen te beantwoorden, hebben we een visuele zoektaak gebruikt, vergelijkbaar met die van Carlisle et al. (2011), geïllustreerd in figuur 1.

Aan het begin van elke poging werden één of twee gekleurde vierkanten (signalen) met een opening aan één kant weergegeven op de horizontale meridiaan (links of rechts van de fixatie) of op de verticale meridiaan (boven of onder de fixatie). De signalen van een bepaalde kleur (bijvoorbeeld groen) gaven de kandidaatdoel(en) aan, en de proefpersonen kregen de opdracht om de positie van de opening(en) te onthouden voor later zoeken in een reeks bestaande uit gelijkmatig witte vierkanten met afleidingsopeningen, vergezeld van een verschillend gekleurde (blauwe) afleider in het tegenovergestelde hemiveld om sensorische onbalans te voorkomen.

De taak die vereist is om eerst de kandidaat-doel(en) te selecteren op basis van kleur, om de informatie over de tussenpositie(s) gedurende een korte periode (1 s) in het geheugen te bewaren, en ten slotte om een ​​vierkant van dezelfde kleur te inspecteren als de cue(s) voor een correspondentie in gap-positie. De informatie die nodig was om alle bovenstaande vragen te beantwoorden, werd gehaald uit ERP-activiteiten die tijdgebonden waren tot aan het begin van de cue-array. We schatten de SPCN-activiteit in de typische vorm, als het verschil tussen ERP-activiteit contralateraal en ipsilateraal ten opzichte van laterale signalen geregistreerd bij PO7/PO8-elektroden.

Vergelijkbaar met hoe Doro et al. (2020) schatten de N2pcb-activiteit op zoekdoelen in de middellijn in hun ontwerp, schatten we de SPCNb-activiteit als het verschil tussen de bilaterale ERP-activiteit geregistreerd op PO7/PO8-elektroden, opgewekt door signalen weergegeven op de verticale meridiaan, en de ipsilaterale ERP-activiteit opgewekt door laterale signalen. We verwachtten duidelijke SPCN-activiteit te vinden tijdens het vasthouden van laterale signalen die groter zou moeten zijn voor twee signalen dan voor één signaal, zoals gerapporteerd door Carlisle et al. (2011). De nieuwe vraag die hier werd gesteld, was of we SPCNb-activiteit met een vergelijkbare amplitude zouden vinden als de signalen uitgelijnd op de verticale middellijn werden gepresenteerd. Zoals in de voorgaande inleiding is betoogd, is dit wat we verwachtten, en in feite ook wat we vonden.

2|METHODE

2.1|Deelnemers

Eenentwintig studenten aan de Universiteit van Guangzhou (vier mannen; gemiddelde leeftijd = 23 jaar, SD = 2.4) namen deel aan het huidige experiment nadat ze schriftelijke geïnformeerde toestemming hadden gegeven. Alle deelnemers hadden een normale of gecorrigeerde gezichtsscherpte, en allen rapporteerden een normaal kleurenzicht en geen voorgeschiedenis van neurologische aandoeningen. Het experiment werd doorgelicht door de plaatselijke ethische commissie.

2.2|Stimuli en procedure

Een voorbeeld van de stimuli en een illustratie van de reeks gebeurtenissen in vier proeven in het experiment zijn weergegeven in Figuur 1. De stimuli werden weergegeven op de zwarte achtergrond (CIE: 0.312/0. 329, 1.0 cd/m2 ) van een 17-inch CRT-computermonitor met een verversingssnelheid van 60 Hz, op een kijkafstand van ongeveer 6{{20}} cm. De stimuli in de cue-array (gemarkeerd door de cyaanbalk op de tijdlijn in figuur 1) waren 2 of 4 equiluminante omlijnde vierkanten (1,2 graden x 1,2 graden, 0,2 graden lijndikte), groen gekleurd (CIE: 0.278/0.393,20 cd/m2 ) of in blauw (CIE: 0.213/0.272, 20 cd/m2 ) met een opening (0,3 graden) aan de linkerkant, rechter-, boven- of onderkant.
Wanneer de cue-array bestond uit twee vierkanten met tussenruimte, werd elk vierkant met tussenruimte 3,5 graden naar links/rechts of boven/onder het midden van de monitor weergegeven. Wanneer de cue-array was samengesteld uit vier vierkanten met tussenruimte, werden de twee meer excentrische vierkanten met tussenruimte 3,5 graden naar links/rechts of boven/onder het midden van de monitor gepresenteerd en de twee minder excentrische vierkanten met tussenruimte werden 1,8 graden naar links/rechts weergegeven. rechts of boven/onder het midden van de monitor. De stimuli in de zoekarray (gemarkeerd door de oranje balk op de tijdlijn in figuur 1) waren 12 vierkanten met tussenruimten die qua afmetingen identiek waren aan de vierkanten waaruit de cue-array bestond, waarvan er 10 in het wit werden weergegeven (CIE: {{ 15}}.313/0.329, 90 cd/m2 ), met de toevoeging van twee vierkanten met tussenruimte, één blauw en één groen (dezelfde kleuren als de signalen), altijd zijdelings weergegeven (dwz links/rechts) aan weerszijden ten opzichte van de midden van de monitor.

De stimuli in de zoekarray waren gerangschikt langs een denkbeeldige cirkel met een diameter van 5,8 graden en gepositioneerd in overeenstemming met de nummerlocaties op een wijzerplaat. Met uitzondering van de posities uitgelijnd op de verticale meridiaan (dwz de posities op 12 en 6 uur), waren alle andere posities aan weerszijden ten opzichte van het midden van het scherm even waarschijnlijk bezet door de blauwe en groene gaten. vierkanten.

Voorafgaand aan het begin van het experiment werd elke deelnemer geïnformeerd over de taakrelevante kleur (dat wil zeggen blauw of groen, verdeeld over de deelnemers) die signalen en doelen in respectievelijk de cue- en zoekarrays aanduidde. Voor elke deelnemer werd de taakrelevante kleur gedurende het hele experiment constant gehouden. Elke proef begon met de presentatie van een witte fixatiestip (0.4 graden × 0.4 graden ) in het midden van de monitor. Deelnemers kregen de opdracht om tot het einde van de proef de blik op het fixatiepunt te houden en hoofd- en/of oogbewegingen te vermijden.

Deelnemers startten elke proef door met de duim van de linker- of rechterhand op de spatiebalk te drukken. Nadat de spatiebalk was ingedrukt, verstreek een interval van 500-800 ms (willekeurig gejitterd met behulp van een rechthoekige verdeling) vóór het begin van de cue-array, die gedurende 200 ms werd belicht. Deelnemers moesten de positie van de opening(en) van de cue(s) in de taakrelevante kleur onthouden. Deelnemers moesten daarom de gap-positie van 1 cue (1C-trials in figuur 1) of de gap-posities van 2 cues (2C-trials in figuur 1) onthouden. De signalen in de cue-array kunnen onvoorspelbaar en met gelijke waarschijnlijkheid worden gepresenteerd op de horizontale meridiaan (dwz links/rechts van fixatie) of op de verticale meridiaan (dwz boven/onder fixatie).

De gap-positie(s) van de cue(s) in de cue-array moesten worden onthouden, ongeacht hun ruimtelijke opstelling. De cue-array werd gevolgd door een interval van 1000 ms, gevolgd door het begin van de zoekarray die gedurende 2000 ms werd belicht. Bij de helft van de pogingen bevatte de zoekarray een doel, dat wil zeggen een vierkant met gaten dat identiek was aan de cue in 1C-trials, of aan een van beide cue in 2C-trials. In de andere helft van de proeven was het doelwit afwezig. In de zoekarray kwam de gap-positie van de (bijvoorbeeld blauwe) cue nooit overeen met die van de (groene) afleider.

Deelnemers kregen de opdracht om de 'L' of 'A' van het computertoetsenbord (verdeeld over de deelnemers) te gebruiken om aan te geven of een doelwit aanwezig of afwezig was, met gelijke nadruk op reactiesnelheid en nauwkeurigheid. Na de detectie van de reactie van de deelnemer verdween het fixatiepunt en verstreek er een inter-trial interval van 1000 ms voordat het fixatiepunt werd weergegeven, wat het begin van de volgende poging aangaf. Deelnemers werd geïnformeerd dat ze tijdens het intertrial-interval met de ogen mochten knipperen.

Deelnemers voerden in totaal 10 blokken van elk 96 experimentele onderzoeken uit. De helft van de deelnemers begon met 5 blokken 1C-trials, gevolgd door 5 blokken 2C-trials. Bij de andere helft van de deelnemers was deze volgorde omgekeerd. Elke reeks van vijf blokken werd voorafgegaan door 18 tot 24 1C- of 2C-oefenproeven, afhankelijk van welke proeven de deelnemers in de volgende blokken moesten uitvoeren. Deelnemers kregen te horen dat ze tussen het ene blok en het volgende een korte pauze konden nemen.

For more information:1950477648nn@gmail.com