1. rész: A transzszakadikus integráció korlátozott memóriaerőforrásra támaszkodik

további információ:ali.ma@wecistanche.com

Kérem kattintson ide a 2. részhez

Kattintson ideA cistanche előnyei és mellékhatásai a memóriában

A szakkádikus szemmozgások a retinára eső kép nagymértékű átalakulását okozzák. Ahelyett, hogy minden egyes szakkád után újra kezdené a vizuális feldolgozást, a vizuális rendszer a posztszakkádikus információkat kombinálja a szakkád előtti vizuális bemenettel. Lényeges, hogy az egyes információforrások relatív hozzájárulását a pontosságuk szerint súlyozzuk, összhangban az optimális integráció elveivel. Megindokoltuk, hogy ha a pre-szakadikus bevitelt fenntartjuk egy korlátozott erőforrású tárolóban, például a vizuális megmunkálásbanmemória, pontossága a tárolt elemek számától, valamint azok figyelmi prioritásától függ. A megfigyelők megbecsülték a szakkád során észrevehetetlenül megváltozott ingerek színét, és megvizsgáltuk, hogy hol esnek a jelentések a szakkád előtti és posztszakadikus értékek közötti kontinuumról. A posztszakkádikus szín felé való torzítás a pre-szakkádikus megjelenítés beállított méretével nőtt, összhangban a posztszakkádikus bemenet súlyozásának növekedésével, mivel a pre-szakkádikus ábrázolás pontossága csökkent. Egy második kísérletben megvizsgáltuk, hogy transzsaccadic-ememóriaaz erőforrásokat előnyben részesítik a kiemelten fontos elemekhez. Egy nyílvessző jelezte, hogy egy pre-szakadikus elemet nagyobb valószínűséggel választanak a jelentéshez. Amint azt előre jeleztük, az érvényes jelzések növelték a válasz pontosságát és torzítottak a válaszokat a pre-szakadikus szín felé. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a transzsaccadic integráció korlátozottan támaszkodikmemóriaolyan erőforrás, amely rugalmasan van elosztva a pre-szakkádikus ingerek között.

Mivel az emberi látásélesség a foveában a legmagasabb, és az excentricitás függvényében csökken, gyakran mozgatjuk a szemünket, hogy az érdeklődésre számot tartó tárgyakat nagy élességű fovealis látásba vigyük (Yarbus, 1967). Tekintetünket azonban egy hely felé irányítva

szükségszerűen azt jelenti, hogy visszavonják másoktól. A szemmozgások által kiváltott elmozdulásokon keresztül a jelenet részletes és stabil észlelésének támogatására azt javasolták, hogy a korábbi rögzítésekből származó információk felhasználhatók a jelenlegi foveális bemenet kiegészítésére a transzsaccadic integrációnak nevezett folyamatban (Irwin és Andrews, 1996).

Mivel a transzszakkádikus integráció a közelmúltból származó információkra támaszkodik a jelen teljesítményének elősegítése érdekében, az intuitív hipotézis az, hogy a vizuális munkamemóriahozzájárul a folyamathoz (Aagten-Murphy és Bays, 2019; Irwin, 1991; Prime, Vesia és Crawford, 2011). A munkamemória olyan rövid távú tárolást jelent, amely korlátozott mennyiségű információt képes aktív állapotban tartani, hogy elérhetővé tegye a kognitív feldolgozás számára (Baddeley és Hitch, 1974). Az az elképzelés, hogy a vizuális munkamemória az észlelési folyamatokat is támogathatja, nem új keletű, mivel már szerepet kapott a kétértelmű észlelés feloldásában (Kang, Hong, Blake és Woodman, 2011; Scocchia, Valsecchi, Gegenfurtner és Triesch, 2013). , vizuális keresés (Desimone és Duncan, 1995) és szekvenciális ingereltérések (Bliss, Sun és D'Esposito, 2017; Fritsche, Mostert és de Lange, 2017).

Működés közben karbantartott pre-szakadikus objektuminformációmemória– megfelelő transzformációkkal, amelyek figyelembe veszik a saccade által kiváltott retinaeltolódást (Bays és Husain, 2007; Bridgeman, Van der Heijden és Velichkovsky, 1994; Burr és Morrone, 2011) – további információforrásként szolgálhatnak a poszt javítására. -szakadikus felfogás. Korábbi kutatások, azaz súlyozott átlagként figyelembe veszik az egyes bemenetek relatív megbízhatóságát (Oostwoud Wijdenes, Marshall és Bays, 2015). A független zaj átlagolásával az eredményül kapott integrált érzékelés nagyobb pontosságot mutathat, mint bármelyik forrás önmagában (Ganmor, Landy és Simoncelli, 2015; Wolf és Schutz, 2015).

Intuitívsága ellenére közvetlen bizonyíték a vizuális munkáramemóriaa transzszakkádikus integrációban ritka. Számos tanulmány vizsgálta a közbenső szakkádok hatását a munkamemória-feladatokra. Prime, Tsotsos, Keith és Crawford (2007) nem figyeltek meg különbséget a változás-diszkriminációs feladatban azon körülmények között, amelyekben a tekintet pozícióját megtartották vagy megváltoztatták a következő ingerbemutatások között, ami arra utal, hogy a saccades önmagukban sem rontják a vizuális munka működését.memóriasem helyettesíti egy külön transzsaccadic bolttal. Két tanulmány azonban érzékeny módszerekkelmemóriapontossággal (Melcher és Piazza, 2011; Schut, Van der Stoep, Postma és Van der Stigchel, 2017; Shao és mtsai., 2010) azt találták, hogy egy olyan vizuális elem saccade-jának elkészítése, amely irreleváns amemóriafeladat rontotta a memóriatömb utólagos visszahívási pontosságát, és a teljesítménycsökkenés egyenértékű a munkamemória-tartalom beállított méretének egy elemmel történő növelésével (Schut et al., 2017). Ez azt sugallja, hogy a memória erőforrások kiosztása a saccade célhoz kötelező.

transzsaccadic integráció, de összhangban van a vizuális munkavégzéssel ismemóriamás észlelési vagy kognitív folyamatok megkönnyítése, például a vizuális keresés (Oh és Kim, 2004; Woodman és Luck, 2004) vagy a szakkád utáni figyelemeltolódások (Hollingworth és Matsukura, 2019) megkönnyítése.

A mai napig a legközvetlenebb bizonyíték, amely alátámasztja a munkavállalástmemóriaa transzszakkádikus integrációban Stewart és Schütz (2018) tanulmányából származik. A korábbi tanulmányokhoz hasonlóan ezek a szerzők a transzszakkádikus teljesítmény előnyeit figyelték meg egyetlen inger becslésében, amely közel volt a pre- és post-saccadic input optimális integrációján alapuló előrejelzésekhez. Amikor azonban ugyanazt a feladatot egy tipikus egytételes vizuális munka karbantartási időszakába helyeztékmemóriafeladatban nem találtak szignifikáns teljesítményelőnyt az inger legjobb egyéni megítéléséhez képest (pre- vagy post-saccadic). Más szavakkal, a vizuális munkamemória-terhelés bevezetése eltörölte a transzsaccadic integráció bizonyítékát. Bár ez az eredmény erősen utal a munkavégzés elérhetőségérememóriafontos az integráció előnyeinek kihasználása érdekében, a kétfeladatos tervezés bizonytalanná teszi pontos szerepét. Ezen túlmenően az a megállapítás, hogy egy elem memóriaterhelése szinte teljesen megszüntette a transzsaccadic integrációt, váratlan, tekintve azt a széles körű bizonyítékot, hogy több elem is karbantartható egyidejűleg a munka során.memória(Lásd még Melcher, 2009; Melcher és Fracasso, 2012 annak bizonyítékára, hogy más transzsaccadic hatások kapacitása egynél nagyobb).

A vizuális munka egyik meghatározó jellemzőjememóriaaz, hogy a benne tárolt információ nagyon korlátozott (Alvarez és Cavanagh, 2004; Cowan, 1998; Luck és Vogel, 1997). Az analóg jelentési feladatoknál ez a határ a felidézési hűség csökkenésében nyilvánul meg, ahogy a memóriában lévő elemek száma nő (Ma, Husain és Bays, 2014; Schneegans, Taylor és Bays, 2020; van den Berg, Shin, Chou, George , & Ma, 2012; Zhang és Luck, 2008). Ráadásul munkavégzésmemóriaAz allokáció rugalmas, így az erőforrások preferenciálisan irányíthatók bizonyos elemekhez a viselkedési prioritás alapján (Bays, 2014; Bays és Husain, 2008; Oberauer és Lin, 2017; Schmidt, Vogel, Woodman és Luck, 2002; Yoo, Klyszejko, Curtis , & Ma, 2018). Ebben a tanulmányban azt vizsgáltuk, hogyan történik a munkaelosztásmemóriaa pre-szakkádikus elemekhez befolyásolja a transzszakkádikus integrációt. A munkavégzés érzékeny és fokozatos becslésememóriaAz allokáció során a pre- és post-saccadic inputok relatív súlyozását használtuk egy elem színének becsléséhez fő teljesítménymérőként. Korábbi tanulmányok alapján (Ganmor, Landy és Simoncelli, 2015; Oostwoud Wijdenes et al., 2015; Wolf és Schutz, 2015) azt vártuk, hogy ez a súlyozás tükrözze a pre- és posztszakadikus információk relatív megbízhatóságát.

1. kísérlet:

Itt azt vizsgáltuk, hogy a transzszakkádikus integráció korlátozott erőforrástól függ-e a pre-szakkádikus halmaz méretének manipulálásával. Ha a vizuális munka szerepememóriaA transzszakkádikus integrációban a pre-szakkádikus bemenet tárolása, akkor azt várnánk, hogy az integrációhoz rendelkezésre álló információk minősége csökkenni fog, ahogy a pre-szakkádikus kép elemeinek száma növekszik. Ennek az előrejelzésnek a tesztelésére egy-négy színes korongot mutattunk be a megfigyelőknek a perifériás látásukban, mielőtt arra kértük volna őket, hogy hajtsanak végre egy vízszintes saccadet az ingertömb mellett. A saccade során egy kivételével az összes lemez eltűnt, és a megmaradt korong színe kissé megváltozott. A résztvevőket megkérték, hogy jelentsék ennek a korongnak a színét, és válaszaik eloszlását a pre- és post-saccadic színekhez viszonyítottuk, hogy felmérjük az egyes bemenetekhez rendelt súlyt. Mivel a színváltozás kicsi volt, és a szem mozgása közben következett be, arra számítottunk, hogy a résztvevők többnyire nem vették észre. Ezt a feltételezést a kísérletet követő strukturált kikérdezés során teszteltük.

Mód

Résztvevők

Tizennégy résztvevő (9 nő), 20 és 35 év közötti (átlag=24,7) vett részt az 1. kísérletben.

1. ábra. Példa próbasorozat az 1. kísérletben (nem méretarányosan), egy hármas méretű kísérlethez. A szaggatott piros körök a tekintet rögzítését jelentik. A szaggatott piros nyíl a saccade vektort jelöli. Az inger megváltozott, amint a tekintet átlépte a képernyő függőleges középvonalát. A színváltás szemléltető okokból eltúlzott.

A résztvevők normál vagy normálra korrigált látásélességről számoltak be. A normál színlátást a vizsgálat előtt elvégzett szűrővizsgálat (Ishihara, 1972) biztosította. A résztvevők naivak voltak a kísérlet célját illetően, és 10 GBP/óra fizetéssel kompenzálták őket. A kísérleteket a Cambridge Psychology Research Ethics Committee jóváhagyta.

A tájékoztatáson alapuló beleegyezés a Helsinki Nyilatkozattal összhangban történt.

Készülékek és ingerek

Az ingereket egy 27 hüvelykes Asus ROG PG279Q monitoron mutatták be (144 Hz-es frissítési gyakoriság, 2560 × 1440 pixel, ULMB mód és túlhajtás letiltva)

60 cm-es látótávolságra. A képernyő háttere fekete volt (0,3 cd/m2) a kísérlet alatt. A szem helyzetét online követték nyomon az asztalra szerelt EyeLink 1000 (SR Research) segítségével. Az inger generálás és prezentáció a Matlabban valósult meg a Psychophysics Toolbox segítségével (Kleiner, Brainard és Pelli, 2007). Az egyéni kód a PC-lapkakészlet High Precision Event Timer-ját használta a kijelző és a szemkövető szinkronizálására, amely aszinkron mintavételezése 1000 Hz-en történt. Körülbelül 11 ms-os átlagos bemeneti késleltetést mértünk (amely a képernyő frissítésére irányuló szoftverkérés és a kívánt fénysűrűség-változás 90 százaléka közötti időintervallumként definiálható), amely összhangban van a képernyőre korábban közölt értékekkel (Fabius, Fracasso, Nijboer és Van der Stigchel, 2019; Zhang et al., 2018).

Tervezés és eljárás

A próbasorozatot az 1. ábra szemlélteti. Minden kísérlet egy szürke rögzítési pont (átmérő 0,5 fokos látószög, 71,3 cd/m2) megjelenítésével kezdődött, egyenletesen fekete háttér előtt (0). .3 cd/m2). A saccade irányától függően a rögzítési pont 6 fokkal a képernyő közepétől balra vagy jobbra jelent meg. Négy betű (A, B, C és D) került bemutatásra a lehetséges ingerhelyeken, egy képzeletbeli 4 fok sugarú körön, a rögzítési pont közepén, szöghelyzetekben (–60 fok, –20 fok, plusz 20 fok). , és plusz 60 fok) ahol

0 fok vízszintes irányban van a kijelző közepe felé. Miután a rögzítést a rögzítési ponthoz képest 2 fokon belül tartottuk egy ideig

500 ms elteltével egy második pont (a saccade target) megjelent az első rögzítési ponthoz képest 12 fokos vízszintes elmozdulásban (és ezért szükséges a saccade amplitúdója). Ez a pont azt a helyet jelölte meg, ahová a megfigyelőknek el kellett szaladniuk, miután megkapták a jelet. Megjegyezzük, hogy a négy ingerhelyet nem lehetett úgy elrendezni, hogy egyidejűleg egyenlő távolságra legyenek mind a pre-szakadikus, mind a posztszakadikus rögzítési pontoktól. Úgy döntöttünk, hogy mind a négy pozíciót egyenlő távolságra helyezzük el a pre-szakkádikus rögzítéstől, aminek eredményeként az A és D pozíció távolabb volt a posztszakadikus rögzítési ponttól, mint a B és C (10,0 fok vs.

500 ms további rögzítés után a betűket egy, kettő, három vagy négy színű (1 fokos átmérőjű) korong váltotta fel. A színeket véletlenszerűen rajzoltuk ki a CIELAB térben lévő körből (L=74, origó a=b=0 helyen, sugár 40). Az 1-3 méretű készleteknél a szabad pozíciókat véletlenszerűen választották ki, a kísérletek során ellensúlyozták, és szürke helyőrző pontokkal (0,3 fokos átmérőjű) töltötték ki a térbeli bizonytalanság csökkentése érdekében. Ezt a pre-szakkádikus megjelenítést 1000 ms-ig mutatták be. További 1000 ms elteltével az eredeti rögzítési pont eltűnt, és egyidejűleg sípoló hang hallatszott.

rábírja a résztvevőt, hogy a lehető leggyorsabban tegyen egy szemmozgást a saccade célpont felé.

Miután a tekintet átlépte a képernyő függőleges középvonalát, egy kivételével az összes pre-szakadikus elemet (a helyszínek ellensúlyozva a próbák között) helyőrző pontok váltották fel. A fennmaradó (azaz posztszakadikus) elem színe az óramutató járásával megegyezően (CW) vagy azzal ellentétes irányban (CCW) 25 fokkal eltolódott a színkörön. Ennek az eltolódásnak az irányát véletlenszerűen választottuk meg. A poszt-saccadic elem 300 ms-ig volt megjelenítve azután, hogy a szemkövető szoftver a saccade offset-et észlelte.

posztszakkádikus elem, a posztszakkádikus rögzítési pont körül egy színkerék (5 fokos átmérőjű; véletlenszerűen elforgatva) jelent meg. A kerék közepén a posztszakadikus tárgy helyzetét jelző betű jelent meg. A résztvevőket arra utasították, hogy kattintsanak a keréken arra a színre, amely a legjobban illik a levél által jelzett tárgy emlékezett színéhez. A betűket nem elfedő jelzésként használták annak jelzésére, hogy melyik tételt kell jelenteni; bár a levél mindig azt az elemet jelölte, amely a saccade után is látható maradt, a kísérleti tesztelés során kiderült, hogy a résztvevők gyakran nem tudták, hogy az egyik elem hosszabb ideig látható, mint a színkör, a központi betűjelet egy korongra cserélték (1 fok átmérőjű). ), amely az egér aktuális pozíciója alatti színt jelezte. A válasz regisztrálása után a kereket a pre-szakkádikus rögzítési pontra cserélték, elindítva a következő kísérletet.

2 fokkal a pre-szakkádikus rögzítési ponttól bármikor a saccadic előtt, ha a szakkád a pre-szakkádikus rögzítési pont eltűnése után 500 ms-ig nem indult volna el, ha a szakkád messzebbre szállt le, mint

2,5 fokkal a posztszakkádikus rögzítési ponttól, ha a saccad 150 ms-nál tovább tartott, vagy ha pislogást jelentettek a színkör megjelenése előtt. Amikor egy próba megszakadt, egy visszajelzési üzenet jelent meg a következőhöz:

2 másodpercig a képernyő közepén, és a blokk végéhez egy azonos kísérleti állapot próbáját csatoltuk.

A megfigyelők 480 sikeres próbát fejeztek be, amelyeket négy blokkban osztottak el, egyenként 120 kísérletből. Minden blokkon belül a jelentett elem beállított mérete és helye véletlenszerűen összeillesztésre került. Minden foglalkozás egy gyakorlati blokkkal kezdődött, amelyben a résztvevőket a kísérlet szemmozgás-komponensére oktatták. Ebben a gyakorlati feladatban a színjelentést felváltotta a visszajelzés, hogy a saccade megfelelt-e minden kísérleti követelménynek. A hibaüzeneteket a kísérletvezető szóban magyarázta, amikor kiváltották. A gyakorlat mindaddig folytatódott, amíg a résztvevők meg nem győződtek a feladat okulomotoros vonatkozásairól.

Elemzés

Az elsődleges szempont a színválaszok torzítása és diszperziója volt a vizsgált elem pre- és posztszakadikus színéhez képest. Ezeket cirkuláris átlagként, illetve körkörös standard deviációként (SD) becsültük. Ebből a célból elforgattuk és tükröztük a jelentett színértékeket úgy, hogy a pre-szakkádikus színnek megfelelő 0 fok, a pozitív értékek pedig a posztszakadikus szín irányába legyenek.

Mivel a válaszok a kísérletek felében tükröződtek, a teljes CW vagy CCW válasz torzítása ellensúlyozott volt, és nem befolyásolhatta a körkörös átlag kiszámítását; azonban egy ilyen válaszelfogultság hajlamos arra, hogy felfújja a becsléseket

kör alakú SD. Ennek megoldására a válaszok elforgatása után, de mielőtt tükröztük volna, hogy a poszt-szakadikus szín pozitív legyen (a fent leírtak szerint), kivontuk az összes résztvevő válaszeltolódását, amelyet a kísérletek körkörös átlagaként számítottunk ki. Ezt a műveletet csak a körkörös SD becslésére alkalmaztuk, de vegye figyelembe, hogy nincs hatással a körkörös átlag becslésére.

A hipotézisek statisztikai tesztjeit Bayes ANOVA és Bayes t-próbák segítségével végezték a JASP-ben (JASP Team, 2020), alapértelmezett prioritásokkal. Az eredmények a BF10 ötös értékkel azt jelzik, hogy a különbség bizonyítékának ereje ötször nagyobb, mint a különbség hiányára vonatkozó bizonyíték ereje. Ezzel szemben az ötös BF01 ugyanazt a bizonyítékot jelzi, és nincs különbség.