Een theoretische- en ERP-studie naar de rol van reafferente verbindingen bij Visuele Aandacht en Objectherkenning

Aandacht speelt in het menselijk brein een belangrijke rol bij de selectie van
welke signalen die via de zenuwen ons brein binenkomen volldig verwerkt zullen
worden en welke niet. De vraag is echter hoe aandacht voortgebracht wordt door
mechanismen en processen op neuronaal niveau. Sommige computationele modellen,
zoals de modellen gebaseerd op feedback disinhibitie van activatie, bieden een
mogelijke oplossing voor dit probleem
Dit onderzoek is erop gericht om bewijzen te vinden, die deze computationele
modellen ondersteunen, met behulp van ERP's. Er is een taak ontworpen, waarvan
voorspeld wordt dat er bepaalde processen in het brein plaats zullen vinden. Op
basis van voorgaande onderzoeken wordt verwacht dat deze processen kunnen
resulteren in meetbare ERP-effecten. De experimentele taak die hiervoor
ontworpen is, is een taak waarin een figuur-achtergrond-segregatietaak en een
spatiële aandachtstaak gecombineerd zijn tot één taak.
Het figuur-achtergrond-segregatiegedeelte van de taak, is een taak waarin de
vorm van een figuur gedetecteerd moet worden. Hiervoor wordt een stimulusscherm
gepresenteerd, met een achtergrond die het gehele schermoppervlak bestrijkt en
een voorgrondfiguur die waargenomen en herkend moet worden. De achtergrond
bestaat uit een schuingestreepd ruispatroon in één richting, 45 graden ten
opzichte van horizontaal. Het voorgrondfiguur bestaat uit een soortgelijk
ruispatroon, maar waar de streepjes orthogonaal georiënteerd zijn. Het
voorgrondfiguur kan variëren in grootte (groot of klein), vorm (normaal of
deviant, respectievelijk vierkant of rond) en lokatie (links of rechts). Het
spatiële aandachtsgedeelte van de taak is dat de proefpersoon per blok slechts
op één deel van het scherm hoeft te letten. De proefpersoon moet de
verschijning van afwijkende vormen in het geattendeerde deel rapporteren.

De hypothese luidt: Er zijn ERP-effecten meetbaar van objectgrootte tijdens een
visuele aandachtstaak.

De primaire vraagstelling in dit onderzoek is of er bij een
figuur-achtergrond-segregatietaak effecten van figuurgrootte in ERP's gemeten
kunnen worden. De secundaire vraagstelling is of dit zowel voor geattendeerde
als niet geattendeerde stimuli geldt. Deze secundaire vraagstelling wordt deels
als controle gebruikt voor de gevonden resultaten.

In dit onderzoek zal gekeken worden naar ERP-effecten van feedback-verbindingen
vanuit hogere gebieden in het visuele verwerkingspad naar lagere gebieden. Er
wordt gekeken naar de filtering die door aandacht en de feedback-processen
teweeg wordt gebracht. Het idee hierachter is dat er bij het herkennen en
richten van de aandacht op grotere objecten er meer neuronen in de
feedback-stroom actief zullen worden, waarna ze in de feedforward-stroom ook
meer neuronen zullen disinhiberen of activeren. Dit zou meetbaar kunnen zijn in
het EEG van mensen.
Er zal hiervoor gebruik gemaakt worden van stimuli, soortgelijk als de stimuli
die ook door Lamme (1995) gebruikt werden. Deze stimuli bestaan uit beelden met
een achtergrond en een object zoals een gevulde vierkant of cirkel op de
voorgrond. Zowel de voorgrond als de achtergrond bestaan uit grijze streepjes
in verschillende helderheidsintensiteiten, die onder een hoek van 45 graden ten
opzichte van horizontaal staan. Beide zijn zowel qua kleur als helderheid
gelijk. Het enige dat de voorgrond van de achtergrond onderscheidt is dat de
hoek waaronder de lijntjes in het voorgrondfiguur staan haaks (90 graden) staan
op de lijntjes in de achtergrond. Op het scherm zal een fixatiekruis aanwezig
zijn, waarop de proefpersonen hun ogen gericht moeten houden. De figuren worden
random op twee lokaties in het beeldscherm aangeboden: Links en rechts. De
grootte van de figuur wordt ook random uit twee formaten gekozen. Af en toe
wordt er een afwijkend figuur getoond, waar de proefpersoon op moet reageren.
Op deze wijze wordt de aandacht van de proefpersoon bij de waarneming van de
figuur gehouden. Om het effect van spatiële aandacht te meten wordt de lokatie
waar de proefpersoon op het figuur moet letten gevarieerd in twee blokken
(links en rechts). Alleen als het afwijkende figuur aan die zijde staat moet de
proefpersoon reageren. Zo krijgen we een 2 x 2 design met groot versus klein en
spatiëleaandacht versus geen spatiële aandacht.

Voor zover bekend zijn er geen risico's verbonden aan het meten van E.E.G.'s.