Cov ntsiab lus Binding hauv Visual Working Memory yog xav txog nyob rau hauv ob tog xwm txheej-Raws li muaj peev xwm, Tab sis tsis nyob rau hauv contralateral ncua kev ua ub no Part 1
Sep 06, 2023
Visual Abstract
Kev ua tiav ntawm ib yam khoom tshwj xeeb los ntawm kev pom kev ua haujlwm nco (VWM) nyob ntawm kev khi ntawm cov khoom ntawd rau nws cov ntsiab lus tshwj xeeb. Tsis ntev los no kev ua haujlwm magnetic resonance imaging kev tshawb fawb ntawm VWM manipulating nco teeb homogeneity tau txheeb xyuas lub luag haujlwm tseem ceeb rau intraparietal sulcus hauv cov ntsiab lus khi, ywj siab ntawm txhua lub luag haujlwm hauv kev sawv cev rau tus kheej.
Kev ua haujlwm nco thiab nco yog ob lub ntsiab lus sib txawv, tab sis lawv muaj kev sib raug zoo. Kev ua haujlwm nco yog hais txog cov ntaub ntawv uas peb tuaj yeem nco tau rau lub sijhawm luv luv, feem ntau cuam tshuam nrog txoj haujlwm tam sim no tab tom ua haujlwm. Piv nrog rau kev ua haujlwm nco, nco tau hais txog ntau dua rau peb lub peev xwm nco qab mus ntev, uas yog, peb lub peev xwm khaws cia thiab khaws cov kev nco dhau sijhawm.
Txawm hais tias kev ua haujlwm nco thiab nco sib txawv, lawv muaj kev sib txuas tshwj xeeb. Lub cim xeeb ua haujlwm muaj zog feem ntau kwv yees lub cim xeeb zoo dua. Qhov no yog vim kev ua haujlwm nco yog "hub" ntawm peb lub cim xeeb ntev, thiab peb yuav tsum khaws cov ntaub ntawv hauv kev ua haujlwm nco ua ntej nws tuaj yeem hloov mus rau lub cim xeeb ntev. Yog li, yog tias peb lub cim xeeb ua haujlwm muaj zog, nws yooj yim dua rau peb khaws cov ntaub ntawv hauv kev nco mus ntev.
Tsis tas li ntawd, kev ua haujlwm nco kuj tuaj yeem pom tau tias yog ib feem ntawm "kev tswj xyuas qhov system" hauv lub hlwb. Kev saib xyuas yog qhov tseem ceeb ntawm peb yuav ua li cas peb nco qab cov ntaub ntawv, thiab yog tias peb tsis tuaj yeem mloog qee cov ntaub ntawv, peb yuav tsis nco qab nws. Yog li ntawd, lub cim xeeb ua haujlwm zoo muaj feem cuam tshuam nrog cov lus txib zoo, uas tseem yuav pab peb nco qab zoo dua.
Hauv kev xaus, lub cim xeeb ua haujlwm zoo yog qhov tseem ceeb rau kev nco lub sijhawm ntev. Hmoov zoo, muaj ntau txoj hauv kev uas peb tuaj yeem txhim kho peb lub cim xeeb ua haujlwm thiab nco. Piv txwv li, xyaum ua si nco, pw tsaug zog txaus, thiab kev tawm dag zog tuaj yeem txhim kho peb lub cim xeeb ua haujlwm thiab nco. Yog li, cia peb ua haujlwm txhim kho peb lub cim xeeb ua haujlwm thiab kev nco kom peb tuaj yeem ntsib cov teeb meem zoo dua. Nws pom tau tias peb yuav tsum txhim kho peb lub cim xeeb. Cistanche tuaj yeem txhim kho kev nco, vim Cistanche tseem tuaj yeem tswj hwm qhov sib npaug ntawm cov tshuaj neurotransmitters, xws li nce qib ntawm acetylcholine thiab kev loj hlob. Cov khoom no tseem ceeb heev rau kev nco thiab kev kawm. Tsis tas li ntawd, cov nqaij kuj tuaj yeem txhim kho cov ntshav khiav thiab txhawb nqa cov pa oxygen, uas tuaj yeem ua kom lub hlwb tau txais cov khoom noj txaus thiab lub zog, yog li txhim kho qhov tseem ceeb thiab kev ua haujlwm ntawm lub hlwb.
Nyem paub cov tshuaj ntxiv los txhawb kev nco
Txoj kev tshawb fawb tam sim no tau tshawb xyuas seb qhov kev cuam tshuam tsis ntev los no (CDA), uas yog qhov muaj feem cuam tshuam txog kev tshwm sim (ERP) cov khoom tau los ntawm cov khoom siv hluav taws xob tom qab uas taug qab cov ntaub ntawv muaj nyob hauv VWM, kuj tseem tuaj yeem nkag siab rau cov ntsiab lus sib txuas lus xav tau. Hauv kev sim 1, tib neeg cov neeg tuaj koom ua qhov kev ncua sij hawm lees paub nrog cov cim xeeb uas muaj ib, peb, lossis tsib yam khoom uas tau kos los ntawm tib qeb (kev taw qhia: "homogeneous") lossis los ntawm ntau pawg (kev taw qhia, xim, thiab luminance: "heterogeneous" ). Vim hais tias qhov chaw thiab tus kheej ntawm lub cim xeeb sojntsuam qhia cov khoom yuav tsum tau muab, homogeneous trials tso siab dua cov ntsiab lus-binding xav tau.
VWM muaj peev xwm siab dua hauv kev sim ntau yam. ERPs contralateral (contra) thiab ipsilateral (ipsi) rau qhov kev nco qab stimuli tau siab dua rau kev sim sib txawv, tab sis cov kev sib txawv no tau raug tshem tawm hauv qhov contra - ipsi rho tawm uas ua rau CDA. Hauv kev sim 2, tib neeg cov neeg koom tau ua lateralized ncua rov qab nrog cov cim xeeb ntawm ib lossis peb yam (homogeneous lossis heterogeneous).
Kev coj cwj pwm zoo tshaj plaws rau peb yam kev sim ntau yam ntau dua li kev sim ua homogeneous, nrog rau kev ua qauv qhia txog cov ntsiab lus ntawm kev khi lus yuam kev nyob rau tom kawg. Ob tog ERPs thiab CDA cov txiaj ntsig tau rov ua dua qhov kev sim 1. Cov txiaj ntsig no txhawb nqa tias CDA taug qab cov khoom siv cov ntaub ntawv koom nrog VWM thiab tsim kom nws tsis nkag siab rau cov ntsiab lus-binding xav tau.
Nqe lus tseem ceeb
Lub contralateral ncua kev ua si (CDA) taug qab cov naj npawb ntawm cov khoom muaj nyob rau hauv kev pom kev ua haujlwm nco (VWM), tab sis nws tseem tsis paub meej tias cov txheej txheem kev txawj ntse twg tuaj yeem cuam tshuam rau nws. Piv txwv li, txawm hais tias VWM entails tus sawv cev ntawm tus kheej ntawm txhua yam khoom, nws kuj yuav tsum muaj cov sawv cev ntawm cov ntsiab lus tshwj xeeb ntawm txhua yam khoom (xws li, qhov twg los yog qhov kev txiav txim nws tshwm sim). Ntawm no peb sib txawv stimulus teeb homogeneity raws li ib txoj kev ntawm manipulating xav tau ntawm cov ntsiab lus binding. Txawm hais tias qhov kev tswj hwm no tau ua tiav ntawm kev cuam tshuam tus cwj pwm, CDA tsis pom zoo rau nws.
Qhov no txhawb nqa cov qauv yav dhau los qhia tias, txawm hais tias CDA ua tus cim paub daws teeb meem ntawm cov khoom muaj nyob hauv VWM, nws tsis muab kev ntsuas ncaj qha ntawm tag nrho cov txheej txheem neurocognitive uas nws cov haujlwm txhawb nqa kev ua haujlwm ntawm VWM cov haujlwm.
Taw qhia
Rau lub quarter dhau los, kev tshawb fawb ntawm tib neeg pom kev ua haujlwm nco (VWM) tau cuam tshuam loj heev los ntawm kev hloov pauv ntawm "hloov nrhiav" txoj haujlwm nrov los ntawm Luck and Vogel (1997). Nyob rau hauv nws daim ntawv canonical, nws yog ib qho kev sim ntawm ncua sij hawm lees paub nyob rau hauv uas ib tug array ntawm yuav tsum-nco cov khoom (feem ntau xim squares) yog nthuav, ua raws li los ntawm ib tug luv luv unfilled ncua sij hawm, ua raws li los ntawm ib tug paub soj ntsuam.
Hauv qee qhov kev hloov pauv, nco tau raug sim los ntawm kev rov nthuav tawm ntawm cov qauv array, nrog ib yam khoom hloov pauv nrog p=0.5; Hauv lwm tus, ib qho kev sojntsuam nkaus xwb ntsuas kev nco rau cov khoom uas tau nyob hauv qhov chaw sojntsuam. Critically, tus naj npawb ntawm cov khoom nyob rau hauv cov qauv array ( "nco load") txawv los ntawm kev sim mus sim, thiab kev ua tau zoo raws li ib tug muaj nuj nqi ntawm load yuav hloov mus rau yield tus kwv yees ntawm "VWM peev" (ie, "Cowan's k"; Cowan, 2001), ib qho kev ntsuas uas muaj txiaj ntsig zoo rau kev puas siab puas ntsws (Luck and Vogel, 2013; Fukuda li al., 2015b; Hakim and Vogel, 2018).
Cov txiaj ntsig thawj zaug nrog cov kev hloov pauv ntawm txoj haujlwm no tau coj mus rau cov qauv theoretical ntawm VWM muaj peev xwm txwv qhov tshwm sim los ntawm qhov zoo li cov qauv tsim (Zhang and Luck, 2008), thiab kev tawm tsam rau qhov kev txhais lus no, dhau los, ua rau muaj kev qhia txog "kev kwv yees qeeb" variant ntawm txoj hauj lwm nyob rau hauv uas cov ntsiab lus tau cued kom nco qab cov xim ntawm cov khoom probed los ntawm teb nrog ib tug xim log (Bays li al., 2009).
Qhov kev hloov kho no tso cai rau kev kwv yees ntawm qhov tseeb ntawm kev rov qab los, nrog rau kev tsis sib xws (piv txwv li, "swap") qhov tsis raug, thiab qiv nws tus kheej los ua qauv VWM raws li nyob ntawm qhov peev txheej uas tau nthuav dav zuj zus raws li kev thauj khoom nce ntxiv (Ma et al. , 2014; rau kev tshuaj xyuas, saib Postle thiab Oberauer, 2022).
Ib qho kev loj hlob muaj txiaj ntsig zoo hauv cov ntaub ntawv no tau ua tus yam ntxwv ntawm qhov muaj peev xwm cuam tshuam txog kev tshwm sim [ERP; derived los ntawm electroencephalogram (EEG)] tivthaiv uas ze rau kev kwv yees ntawm k.
Qhov no contralateral ncua kev ua si (CDA) tivthaiv yog tau txais nyob rau hauv ib tug txawv ntawm lub canonical "hloov nrhiav kom tau" txoj hauj lwm nyob rau hauv uas ob arrays yog nthuav, ib tug nyob rau hauv txhua hemifield, thiab cov ntsiab lus yuav tsum tau encode tsuas yog cov array uas yog tsim ua ntej array pib. EEG cov ntaub ntawv los ntawm posterior electrodes yog ces nruab nrab raws li ib tug muaj nuj nqi ntawm seb lawv nyob rau hauv lub cortex uas yog contralateral los yog ipsilateral mus rau lub cued array, thiab lub rho tawm ntawm ipsilateral los ntawm contralateral teeb liab yields CDA.
CDA, uas sib haum rau lub sij hawm ncua ntawm qhov kev sim, yog nruj nreem sib raug zoo nrog ib tug neeg sib txawv nyob rau hauv k, ua tsis zoo raws li kev nco load nce, thiab saturates tus neeg lub peev xwm. Yog li, CDA tau raug txhais los ntawm ntau yam raws li qhov tsis sib xws ntawm kev khaws cov ntaub ntawv hauv VWM (Vogel and Machizawa, 2004; Luria et al., 2016).
Vim tias nws txoj kev sib raug zoo rau kev coj tus cwj pwm thiab kev xav txog kev xav tau sau tseg saum toj no, cov txiaj ntsig pom zoo nrog CDA feem ntau siv los ua cov lus thov theoretical. Xav txog cov haujlwm uas ua rau tsis muaj qhov xav tau ntawm VWM, tab sis nyob rau hauv qhov kev ua haujlwm txhawb nqa tseem tuaj yeem pom tias muaj ntau dua ntawm contralateral tshaj ntawm ipsilateral electrodes, thiab taug qab kev kwv yees ntawm k. Hauv cov xwm txheej no, kev ua "CDAlike" feem ntau raug coj los ua pov thawj rau kev koom tes ntawm VWM rau cov haujlwm nominally non mnemonic. Piv txwv li, rau ntau yam khoom-nrhiav hauj lwm, txawm hais tias lub hom phiaj cov khoom ib txwm pom, CDA-zoo li cov teeb liab kaw thaum lub sij hawm ua hauj lwm tau raug coj los ua pov thawj tias kev taug qab ua tiav yuav tsum muaj kev ua haujlwm zoo li lub cim xeeb (McCollough thiab Vogel, 2010) .
Rau kev tshawb nrhiav pom, "kev tshawb nrhiav tsis sib haum xeeb" tau pom thaum lub sijhawm tshawb nrhiav pom tau raug txhais tias "nco hauv kev tshawb nrhiav" (Kundu et al., 2013), uas cov neeg kawm yuav tuav hauv VWM cov ntaub ntawv ntawm cov khoom hauv cov khoom uas twb muaj lawm. tau mus xyuas, kom tsis txhob rov mus xyuas lawv (Emrich li al., 2009). Tsis tas li ntawd hauv kev tshawb nrhiav pom, tab sis hais txog qhov sib txawv ntawm kev ua tiav, qhov kev txo qis zuj zus, hla kev sim sib law liag xav tau kev tshawb nrhiav tib lub hom phiaj, ntawm CDA-zoo li lub teeb liab uas ncua qhov ncua sij hawm ntawm lub hom phiaj offset thiab tshawb nrhiav array pib tau txhais raws li ib tug "handoff" ntawm tus sawv cev ntawm kev tshawb nrhiav template los ntawm VWM mus rau lub sijhawm ntev (Carlisle et al., 2011).
Vim hais tias qhov hnyav theoretical feem ntau tau muab los ntawm CDA, nws yog ib qho tseem ceeb kom nkag siab tag nrho cov neurocognitive yam uas underlie nws. Txog rau qhov kawg no, cov kev sim qhia ntawm no kos kev tshoov siab los ntawm cov kev tshawb fawb yav dhau los uas siv kev ua haujlwm sib nqus resonance imaging (fMRI) uas tsa cov lus nug txog qhov tshwj xeeb ntawm CDAlike kev ua si rau kev tuav cov ntaub ntawv stimulus thaum VWM. Raws li lub ntsiab lus ntawm kev tawm mus, tib qhov teeb meem hauv phau ntawv xov xwm uas CDA tau piav qhia thawj zaug los ntawm Vogel thiab Machizawa (2004) kuj muaj cov ntaub ntawv qhia txog cov txiaj ntsig ntawm kev tshawb fawb fMRI uas qhia txog cov txiaj ntsig zoo ib yam.
Hauv tsab xov xwm no, Todd thiab Marois (2004) tau tshaj tawm tias, zoo li CDA, ncua sijhawm fMRI teeb liab hauv intraparietal sulcus (IPS) nce monotonically nrog VWM load ua ntej saturating ntawm k. Txawm hais tias qhov kev tshawb pom no tau rov ua dua yav dhau los (Xu thiab Chun, 2006), cov kev tshawb fawb tom ntej tau qhia tias qhov kev ncua sij hawm ncua sij hawm ntawm IPS kuj tseem cuam tshuam rau lwm yam uas tsis yog kev txhawb nqa rau ib tus se.
Piv txwv li, nyob rau hauv ib qho kev kawm fMRI ntawm VWM rau kev taw qhia ntawm kev txav, txawm tias Emrich et al. (2013) tau pom ib qho kev nce ntxiv ntawm kev ncua sij hawm ncua sij hawm hauv IPS rau kev thauj khoom ntawm ib qho piv rau ob piv rau peb cov lus qhia ntawm kev txav, kev faib tawm ntau yam qauv (MVPA) ntawm lub teeb liab no nrhiav tsis tau pov thawj rau cov ntaub ntawv txhawb nqa. (Nyob rau hauv lub occipital cortex, nyob rau hauv sib piv, txawm tias tsis muaj cov theem saum toj-baseline ntawm fMRI teeb liab siv, MVPA decoding ntawm stimulus cov ntaub ntawv los ntawm ncua-lub sij hawm teeb liab tau ua tiav, thiab decoder kev ua tau zoo poob linearly nrog nco load.) kawm, Gosseries et al. (2018) ntsuas BOLD kev ua si thaum cov ntsiab lus tuav hauv kev ua haujlwm nco txog cov kev taw qhia ntawm ib qho kev taw qhia (1 M), cov lus qhia ntawm peb cov lus tsa suab thaj (3 M), lossis cov kev taw qhia ntawm ib qho lus tsa suab ntxiv rau cov txiaj ntsig chrominance ntawm ob qhov xim zoo li qub. (1M2C). MVPA cov txiaj ntsig kev txiav txim siab feem ntau yog sib xws nrog cov los ntawm Emrich li al. (2013), tab sis nws yog tus qauv ntawm ncua sij hawm lub teeb liab siv nyob rau hauv IPS uas yog tshwj xeeb tshaj yog txaus siab rau peb tam sim no lub hom phiaj: nws yog sib npaug rau 1 M thiab 1M2C kev sim, thiab markedly siab dua rau 3 M sim.
Vim tias 1M2C thiab 3 M kev sim ob leeg xav tau kev tuav pov hwm ntawm peb yam khoom, qhov sib txawv ntawm ob qhia tias qee yam tsis yog tus lej ntawm cov khoom, ib qho tseem ceeb rau kev ncua sijhawm ua haujlwm hauv IPS. [Nco ntsoov tias txawm hais tias qhov sib txawv ntawm kev ncua sij hawm teeb liab ntawm 3 M thiab 1M2C tej zaum yuav raug piav qhia, ib feem, los ntawm qhov sib txawv ntawm kev txhawb zog ntawm ob qho xwm txheej (piv txwv li, kev ua haujlwm nco rau peb lub zog ua haujlwm yuav tsav IPS nyuaj dua ua haujlwm nco rau ib daim ntawv tsa suab thaj thiab ob lub xim thaj ua rau thaj), tib lub laj thawj no tsis tuaj yeem suav rau qhov tsis muaj qhov cuam tshuam ncua sijhawm ntawm 1 M thiab 1M2C kev sim.]
Cov txiaj ntsig tau los ntawm kev kawm los ntawm Gosseries et al. (2018) tau rov ua dua thiab txuas ntxiv los ntawm Cai li al. (2020), txoj kev tshawb fawb uas coj ncaj qha mus rau qhov kev sim qhia ntawm no. Hauv qhov kev tshawb fawb fMRI no, cov neeg kawm tau saib cov qauv ntawm ib qho kev taw qhia-bar stimulus thaj (1O), peb qhov taw qhia (3O), lossis ib qho kev taw qhia, ib qho xim xim, thiab ib qho luminance thaj (1O1C1L), thiab rov qab cov khoom soj ntsuam ntawm lub log taw qhia, lub log xim, lossis lub log luminance.
Cov txiaj ntsig tau dav dav nrog cov kev tshawb fawb los ntawm Emrich li al. (2013) thiab Gosseries et al. (2018) - ncua sijhawm ua haujlwm hauv IPS yog qhov sib piv qis ntawm 1O thiab 1O1C1L kev sim txheeb ze rau 3O-thiab lawv kuj tau tsim cov pov thawj rau lub luag haujlwm rau IPS hauv kev ua haujlwm uas yuav suav nrog cov qauv ntawm 1 M=1M2C , 3 M (Gosseries et al., 2018) thiab 1O=1O1C1L, 3O (Cai et al., 2020): kev sib txuas ntawm cov ntsiab lus sib txawv rau txhua yam khoom uas yuav tsum tau khaws cia hauv kev ua haujlwm nco.
Hauv particular, multivariate inverted encoding qauv ntawm fMRI teeb liab ntawm kev nco qab qhia tau hais tias, ntawm 3O kev sim, cov ntsiab lus uas muaj qhov tshwm sim ntau dua ntawm kev teb rau cov tsis yog hom phiaj (piv txwv li, cov neeg ua txhaum ntau "swap yuam kev") sawv cev qhov chaw ntawm cov khoom soj ntsuam, xws li zoo li nws txoj kev taw qhia, tsis tshua muaj zog, thiab tsis tshua muaj qhov sib txawv ntawm cov khoom uas tsis yog khoom siv. Tsis tas li ntawd, cov teeb liab ncua sij hawm nyob rau hauv IPS kwv yees tus cwj pwm thiab neural correlates ntawm cov ntsiab lus binding ntawm rov qab. Lub logic ntawm cov kev sim uas tau nthuav tawm ntawm no yog sau EEG thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm kev sib txawv ntawm kev ua haujlwm los ntawm kev kawm los ntawm Cai li al. (2020), txhawm rau txheeb xyuas qhov twg CDA kuj tseem tuaj yeem nkag siab rau lub cim xeeb-tsim homogeneity, ib qho kev tshawb pom uas yuav qhia tau tias CDA yuav cuam tshuam, ib feem, cov ntsiab lus-binding ua haujlwm hauv VWM.1
Kev sim 1
Cov ntaub ntawv thiab cov txheej txheem
Nees nkaum yim tus neeg tuaj yeem pab dawb (16 tus poj niam; hnub nyoog, 18-25 xyoo; lub hnub nyoog nruab nrab, 22.87; SD=3.22) tau koom rau hauv txoj kev kawm kom them nyiaj ($ 20/h). N tau raug xaiv los muab piv rau yav dhau los kev tshawb fawb ntawm CDA (Vogel thiab Machizawa, 2004; Luria li al., 2016). Txhua yam kev kawm tau sau ntawv tso cai raws li cov txheej txheem pom zoo Health Sciences Institutional Review Board. Cov ntsiab lus muaj qhov tsis pom kev zoo lossis kho-rau-ib txwm pom, tsis muaj contraindications rau EEG, thiab tsis tau tshaj tawm keeb kwm ntawm neurologic lossis kab mob puas hlwb.
Ntshai
Ncua-paub kev sim tau raug thaiv los ntawm cov xwm txheej: homogeneous piv rau heterogeneous nco. Homogeneous trials nthuav tawm ib, peb, los yog tsib taw qhia-bar stimuli (1O, 3O, thiab 5O) rendered raws li txoj kab uas hla dub (ntev, 1.6 degree; dav, 0.08 degree) ntawm ib lub voj voog dawb, thiab kos los ntawm lub pas dej ua ke ntawm cuaj qhov kev taw qhia xws li 10 degree mus rau 180 degree, hauv 20 degree increments.
Heterogeneous trials tau nthuav tawm ib, peb, lossis tsib yam khoom uas tau kos los ntawm pawg kev taw qhia, xim, thiab luminance. Orientation stimuli tau nyob rau hauv homogeneous mob. Cov xim stimuli tau kos los ntawm lub pas dej ua ke ntawm cuaj xim sib npaug ntawm lub voj voog hauv CIE L * a * b * xim qhov chaw (L {{0}}, a=20, b=38, lub vojvoog ntawm 6{{10}}}; thiab yog li sib txawv me ntsis nyob rau hauv xim thiab me ntsis nyob rau hauv saturation), thiab nthuav tawm ntawm 1.6 degree txoj kab uas hla lub voj voog. Luminance stimuli muaj ib tug grey annulus (inch, 1 degree) nyob rau hauv ib lub nplhaib dawb (inch=1.6 degree, RGB qhov tseem ceeb ([0, 0, 0]).
Lub annulus tuaj yeem ua rau ib qho ntawm cuaj qhov txiaj ntsig grey sib npaug sib npaug ntawm lub teeb grey ([{{0}}}03, 0.03, {{10 }}.03] rau darkest grey ([0.97, 0.97, 0.97]). Tag nrho cov stimulus arrays tau nthuav tawm nyob rau hauv ob 4 degree 7.5 degree rectangular cheeb tsam uas yog centered 3 degree rau sab laug thiab sab xis ntawm ib tug central fixation. Nyob rau hauv peb-yam arrays, ib tug stimulus tshwm nyob rau hauv nruab nrab ntawm txhua lub cheeb tsam thiab ib tug nyob rau hauv lub saum toj thiab hauv qab ces kaum nyob ze tshaj fixation, nyob rau hauv tsib-yam arrays, ib tug stimulus tshwm sim. nyob rau hauv nruab nrab ntawm txhua lub cheeb tsam thiab ib tug ntawm txhua ntawm plaub fab (Fig. 1A).
Txheej txheem
Cov kev sim ua haujlwm suav nrog ob txoj haujlwm hauv qab no: ncua kev lees paub (piv txwv li, "hloov nrhiav kom pom"), ua raws li kev taw qhia kev ntxub ntxaug. (Kev ntxub ntxaug kev taw qhia tau ua rau lub hom phiaj sib txawv thiab yuav tsis piav qhia ntawm no.) Txhua qhov kev xav thiab cov txheej txheem tau tsim thiab nthuav tawm hauv MATLAB (MathWorks) thiab Psychtoolbox-3 txuas ntxiv (http://psychtoolbox.org).
Hauv kev ua haujlwm qeeb-kev lees paub, txhua qhov kev sim pib nrog qhov pib ib txhij ntawm kev txhim kho tus ntoo khaub lig (uas tseem muaj nyob thoob plaws qhov kev sim) thiab cov lus qhia (tso saum toj thiab hauv qab fixation) qhia tias cov duab twg yuav raug sim ntawm qhov kev sim (sab laug lossis sab xis, unpredictably; sib npaug ntawm txhua qhov thaiv; 200 ms). Qhov ua rau tsis muaj qhov tsis txaus ntseeg - qhov kev txhawb nqa lub sijhawm sib txawv ntawm qhov ntev (400-600 ms, jittered hauv cov kauj ruam ntawm 50 ms), ua raws li kev nthuav qhia ob sab ntawm cov qauv arrays (750 ms). Tom qab 900 ms unfilled ncua, ib qho kev sojntsuam tau tshwm sim nyob rau hauv tib qhov chaw raws li ib qho ntawm cov qauv stimuli ntawm sab cued (tsis tuaj yeem txiav txim siab ntawm peb yam khoom thiab tsib yam kev sim; Fig. 1A).
Hauv txhua qhov thaiv, qhov sib npaug ntawm cov kev sojntsuam sib npaug lossis tsis phim tus kheej ntawm cov khoom uas tau tshwm sim ntawm nws qhov chaw, nyob rau hauv ib qho kev ua tsis tau zoo. Cov kev sojntsuam tsis sib xws yeej ib txwm tau los ntawm tib qeb raws li cov khoom sojntsuam tab sis muaj tus nqi sib txawv ntawm nws los ntawm 90 degree hauv qhov chaw stimulus (txhua qhov chaw scaled rau ncua 180 degree ). Cov ntsiab lus raug qhia kom qhia lawv qhov kev sib tw / kev txiav txim tsis sib haum los ntawm nias lub "F" lossis "J" (nrog rau sab laug lossis sab xis ntiv tes, raws li, ntawm cov keyboard so hauv lawv lub puab tsaig; counterbalanced thoob cov ntsiab lus) hauv 2 s uas lub kev sojntsuam tau tshwm sim ntawm qhov screen. Kev sim sib txawv tau raug thaiv (120 qhov kev sim / thaiv), thiab ob hom kev thaiv tau cuam tshuam hauv kev txiav txim siab.
Load varied unpredictably nyob rau hauv txhua lub block.
Lub rau lub homogeneous blocks muaj tag nrho ntawm 180 1O sim, 360 3O sim, thiab 180 5O sim; cuaj heterogenous blocks muaj tag nrho ntawm 540 ib qho kev sim [180 O sim; 180 xim (C) sim; 180 luminance (L) kev sim; 360 qhov kev sim peb yam (tag nrho 1O1C1L kev sim), thiab 180 tsib yam kev sim (60 1O1C2L, 60 1O2C1L, thiab 60 2O1C1L kev sim); yog vim li cas rau qhov loj ntawm peb yam kev sim yog kom ua tiav qhov kev xav zoo dua rau kev ua qauv sib txawv inverted encoding qauv, cov txiaj ntsig ntawm peb tsis qhia ntawm no, thiab cov ntsiab lus tshwj xeeb rau txoj haujlwm no tsis tau nthuav tawm]. Txhua heterogeneous block muaj qhov sib npaug ntawm 1O, 1C, thiab 1L kev sim. Rau peb-khoom thiab tsib-yam sim, pawg teeb tsa ntawm cov arrays yog tib yam nyob rau hauv ob qho tib si hemispheres, thiab kev taw qhia ib txwm nyob hauv qhov chaw nruab nrab ntawm cov array. Qhov ncua sij hawm lees paub ntawm qhov kev sim tau siv; 100 feeb kom tiav.
Kev txheeb xyuas tus cwj pwm
Txhawm rau ntsuas qhov kev lees paub qeeb, peb suav Cowan tus nqi k hauv txhua lub cim xeeb raws li cov qauv: k=teeb tsa qhov loj me (ntaus tus nqi - tus nqi tswb tsis raug), qhov twg ntaus tus nqi sib raug rau cov lus teb ua tiav ntawm kev sim tsis sib xws thiab lub tswb tsis raug. tau teb rau cov lus teb tsis raug ntawm kev sib tw sib tw (Cowan, 2001). rhiab heev rau peb cov kev sim manipulations tau soj ntsuam nrog ob-txoj kev rov ua dua- ntsuas ANOVA, nrog rau cov yam ntxwv ntawm homogeneity thiab teeb loj.
Nyob rau hauv qhov xwm txheej ntawm kev sib cuam tshuam tseem ceeb, kev xeem tom qab hoc tau ua kom paub meej qhov sib txawv ntawm homogeneous thiab heterogeneous nco teeb nyob rau hauv txhua qhov teeb meem loj. Peb tsuas suav nrog cov ntaub ntawv los ntawm kev sim siab los ntawm heterogeneous blocks nyob rau hauv uas lub cim xeeb rau kev taw qhia raug soj ntsuam. Nyob rau hauv txoj kev no, txhua qhov sib txawv ntawm ob homogeneity tej yam kev mob tsuas yog raug ntaus nqi rau qhov sib txawv ntawm encoding los yog thaum lub sij hawm ncua, vim hais tias lub meej tsos ntawm cov probes, thiab cov hauj lwm uas lawv prompted, yog zoo tib yam.
EEG method
Cov ntaub ntawv tau txais thiab ua ntej. Thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm kev coj tus cwj pwm, EEG tau kaw nrog Eximia 60-channel amplifier (Nextim) nrog tus lej piv txwv ntawm 1450 Hz. Lub 60 Ag / AgCl electrodes tau muab tso rau raws li qhov txuas ntxiv 10-20, nrog rau cov khoom siv hluav taws xob ntawm lub hauv pliaj. Thaum lub sijhawm kaw, impedances ntawm tag nrho cov channel tau khaws cia ntawm, 15 kV. EEG cov ntaub ntawv ua ntej thiab kev tshuaj xyuas tau ua tiav siv EEGLab toolbox hauv MATLAB (Delorme thiab Makeig, 2004) thiab kho cov ntawv MATLAB (MathWorks). Lub qhov muag txav tau saib xyuas nrog EOG electrodes muab tso rau ze ntawm sab nraud canthus ntawm, thiab hauv qab, qhov muag sab xis.
Rau kev ua haujlwm qeeb-paub txog, cov ntaub ntawv raw voltage tau downsampled rau 250 Hz offline, bandpass lim (0.1; 30 Hz), thiab segmented rau hauv epochs ntawm 1.5 mus rau 12.5 s txheeb ze rau cov qauv array pib. Tom qab segmentation, cov kab tsis zoo EEG raug txheeb xyuas los ntawm kev tshuaj xyuas qhov muag thiab tau cuam tshuam los ntawm kev siv "sphereical" txoj hauv EEGLab. Tom qab ntawd, kev tshem tawm hauv paus tau ua los ntawm kev rho tawm qhov nruab nrab ntawm qhov kev ua si los ntawm 200 ms prestimulus lub sijhawm, thiab lub sijhawm nrog cov txheej txheem kho kom zoo tshaj 100 mV ntawm ib qho electrode raug muab pov tseg.
Tsis tas li ntawd, vim hais tias kab rov tav lub qhov muag tuaj yeem ua rau cov kev ntsuas lateralized, peb siv qhov sib faib ib nrab zawv zawg qhov rais mus kom ze (Adam li al., 2018; qhov rais loj, 200 ms; kauj ruam loj, 20 ms; pib, 20 mV) ntawm kab rov tav EOG teeb liab . Yog hais tias qhov kev hloov ntawm qhov hluav taws xob los ntawm thawj ib nrab mus rau qhov thib ob ib nrab ntawm lub qhov rais yog .20mV, nws tau sau tias lub qhov muag txav, thiab lub sijhawm ntawd raug tsis lees paub. Rau lub sijhawm tseem tshuav, qhov muag blinks thiab nqaij artifacts raug txheeb xyuas nrog kev ywj pheej tivthaiv (ICA) thiab tshem tawm.
Thaum kawg, cov ntaub ntawv tom qab ICA tau ua tib zoo saib xyuas kom ntes tau cov khoom qub uas tseem tshuav thiab raug tsis lees paub. Tom qab lub sijhawm raug txheeb xyuas los ntawm hom kev sim, ib qho kev kawm nrog, 75 qhov kev sim tau raug cais tawm ntawm EEG kev tshuaj ntsuam. Qhov no tau ua rau tsis suav nrog cov ntaub ntawv los ntawm 4 yam kev kawm, tawm hauv ib qho piv txwv ntawm 24 yam uas nws cov ntaub ntawv EEG tau suav nrog hauv kev tshuaj ntsuam.
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