Samenvatting: Een nieuwe studie werpt licht op de complexe relatie tussen onze handbewegingen en de aandacht die ze besteden.
Hoewel bekend is dat handbewegingen van invloed zijn op hoe we visuele prikkels verwerken, onthult deze studie de verrassende onafhankelijkheid tussen het doel van een handbeweging en onze zelfgestuurde of ‘endogene’ aandacht.
Door handbewegingen te manipuleren en de hersenactiviteit van de deelnemers te volgen met een elektro-encefalogram (EEG), ontdekten de onderzoekers dat visuele verwerking van de toekomstige positie van de hand nog steeds plaatsvindt, zelfs wanneer de aandacht ergens anders op gericht is, wat suggereert dat deze processen verschillend zijn.
Basiselementen:
- Het onderzoeksteam van Tohoku University gebruikte EEG-metingen en een methode genaamd steady-state visual evoked potential (SSVEP) om de selectieve aandacht van de hersenen tijdens het experiment te meten.
- Uit de studie bleek dat zelfs wanneer de aandacht van boven naar beneden was gericht weg van de toekomstige positie van de hand, er nog steeds visuele verwerking voor die positie plaatsvond, wat wijst op afzonderlijke processen.
- De bevindingen van deze studie kunnen helpen bij het ontwikkelen van systemen voor het handhaven van de juiste aandachtstoestanden en kunnen het leren voor complexe bewegingen en manipulaties verbeteren.
Bron: Tohoku-universiteit
Onze handen houden niet alleen voorwerpen vast. Ze vergemakkelijken ook de verwerking van visuele prikkels. Wanneer je je armen beweegt, nemen je hersenen eerst de sensorische informatie waar en interpreteren ze en selecteren vervolgens het juiste bewegingsplan voordat ze de gewenste beweging initiëren en uitvoeren.
Succesvolle uitvoering van deze taak wordt door veel dingen beïnvloed, zoals gemak, of er externe prikkels (afleidingen) zijn en hoe vaak iemand deze taak heeft uitgevoerd.
Neem bijvoorbeeld een honkbalspeler die een bal vangt. Ze willen ervoor zorgen dat wanneer de bal hun kant op komt, deze in hun handschoen terechtkomt (het handbewegingsdoel).
Zodra de slagman de bal raakt en naar het outfield vliegt, beginnen ze visueel waar te nemen en te kiezen welke handelwijze het beste is (voorbereiding van handbewegingen).
Ze zullen dan voorspellen waar ze hun hand en lichaam moeten plaatsen ten opzichte van de bal om er zeker van te zijn dat ze hem vangen (toekomstige handlocatie).
Onderzoekers hebben zich lang afgevraagd of het doel van handbewegingen de endogene aandacht beïnvloedt. Soms aangeduid als top-down aandacht, fungeert endogene aandacht als onze persoonlijke schijnwerper. we kiezen waar we het laten schijnen.
Dit kan zijn in de vorm van zoeken naar een object, afleiding proberen te blokkeren tijdens het werken of praten in een rumoerige omgeving. Het ophelderen van de mechanismen achter handbewegingen en aandacht kan helpen bij het ontwikkelen van kunstmatige-intelligentiesystemen die het leren van complexe bewegingen en manipulaties ondersteunen.
Nu heeft een team van onderzoekers van Tohoku University vastgesteld dat aandacht voor het doelwit van handbewegingen onafhankelijk werkt van endogene aandacht.
“We hebben twee experimenten uitgevoerd om te bepalen of de voorbereiding van handbewegingen de endogene aandacht verschuift naar het doel van de handbeweging of dat het een afzonderlijk proces is dat visuele verwerking mogelijk maakt”, zegt Satoshi Shioiri, een onderzoeker aan het Electrical Communication Research Institute van de universiteit, Tohoku. RIEC), en co-auteur van de paper.
In het eerste experiment isoleerden de onderzoekers handbewegingsdoelaandacht van top-down visuele aandacht door deelnemers hun handen te laten bewegen naar dezelfde locatie als het visuele doelwit of naar een andere locatie dan het visuele doelwit op basis van de wachtwoorden. Deelnemers konden hun handen niet zien.
In beide gevallen was er een controleconditie waarbij deelnemers niet werd gevraagd hun hand te bewegen.
Het tweede experiment onderzocht of de volgorde van signalen naar het handbewegingsdoel en het visuele doel de visuele prestatie beïnvloedde.
Satoshi en zijn team gebruikten een elektro-encefalogram (EEG) om de hersenactiviteit van de deelnemers te meten. Ze richtten zich ook op de steady state visual evoked potential (SSVEP).
Wanneer een persoon wordt blootgesteld aan een visuele prikkel, zoals een knipperlicht of animatie, produceren zijn hersenen ritmische elektrische activiteit met dezelfde frequentie. SSVEP is de verandering in het EEG-signaal die optreedt en dit helpt bij het schatten van de mate waarin onze hersenen selectief visuele informatie bijwonen of verwerken, d.w.z. het ruimtelijke venster.
“Op basis van de experimenten concludeerden we dat wanneer de aandacht van bovenaf wordt gericht op een locatie weg van de toekomstige handpositie, er nog steeds visuele verwerking van de toekomstige handpositie plaatsvindt. We ontdekten ook dat dit proces een veel smaller ruimtelijk venster heeft dan aandacht van bovenaf, wat suggereert dat de processen verschillend zijn”, voegt Satoshi toe.
Het onderzoeksteam hoopt dat de kennis uit het onderzoek kan worden toegepast om systemen te ontwikkelen die in verschillende situaties de juiste aandachtstoestand behouden.
Over dit nieuws over visuele neurowetenschappen en bewegingsonderzoek
Auteur: Publieke relaties
Bron: Tohoku-universiteit
Contact: Public Relations – Universiteit van Tohoku
Afbeelding: Afbeelding gecrediteerd aan Neuroscience News
Originele onderzoek: Gesloten toegang.
“Verschillende mechanismen voor visuele aandacht voor het doel van handbewegingen en endogene visuele aandacht” door Satoshi Shioiri et al. Journal of cognitieve neurowetenschap
Abstract
Verschillende mechanismen voor visuele aandacht voor het doel van de handbeweging en intrinsieke visuele aandacht
Visuele perceptie hangt nauw samen met lichaamsbewegingen en actie, en het is bekend dat de verwerking van visuele prikkels wordt vergemakkelijkt door het doel van de hand of handbeweging. Deze facilitatie suggereert dat er mogelijk een aandachtsproces is dat verband houdt met arm- of handbewegingen.
Om de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan visuele aandacht voor een handbewegingsdoel, hebben we 2 experimenten uitgevoerd om te onderzoeken of aandacht voor het handbewegingsdoel een proces is dat onafhankelijk is van endogene aandacht.
Intrinsieke aandacht is aandacht die opzettelijk gericht is op een locatie, kenmerk of object. We controleerden afzonderlijk het handbewegingsdoel en de endogene aandacht om de ruimtelijke profielen van de twee soorten aandacht te onderzoeken.
Er werd een visueel doelwit gepresenteerd aan het handbewegingsdoel (zelfde conditie) of aan de andere kant (tegengestelde conditie), terwijl de steady-state visual evoked potential (SSVEP) werd gebruikt om de ruimtelijke verdelingen van het faciliterende effect van de 2 te schatten. soorten aandacht rond het handbewegingsdoel en rond het visuele doelwit via EEG.
We berekenden het ruimtelijke profiel van aandachtsmodulatie voor het handbewegingsdoel door het verschil in SSVEP-amplitude tussen omstandigheden met en zonder handbeweging te nemen, waardoor alleen het effect van visuele endogene aandacht werd verkregen.
De resultaten toonden een piek in het doel van de handbeweging, ongeacht de locatie van het visuele doel waar deelnemers opzettelijk hun aandacht op richtten (endogene aandacht). We vonden ook verschillen in de ruimtelijke omvang van aandachtsmodulatie.
Ruimtelijke afstemming was beperkt rond het doel van de handbeweging (d.w.z. facilitering van aandacht alleen op de doellocatie), maar was over het algemeen afgestemd op de focus van endogene aandacht (d.w.z. facilitering van aandachtverspreiding naar aangrenzende stimuluslocaties), die werd verkregen van de geen toestand van handbewegingen.
Deze resultaten suggereren het bestaan van 2 afzonderlijke mechanismen, 1 gebaseerd op aandacht voor het doel van handbewegingen en een andere onderliggende endogene aandacht.
