Onderzoek naar de timing van interacties tussen visuele cortex gebieden tijdens object categorisatie: Een transcraniële magnetische stimulatie studie

De menselijke visuele cortex is in staat om objecten te categorizeren in zeer
korte tijd. In ambigue situaties kan dit proces geholpen worden door
contextuele informatie van het achtergrond landschap. Dit impliceert dat de
vroege visuele cortex, die visuele informatie ontvangt, de object-selectieve
cortex en de scène-selectieve cortex met elkaar communiceren. Tomografische
studies hebben inderdaad interacties tussen deze gebieden aangetoond. Echter,
de specifieke causale verbanden en de timing van wanneer de visuele informatie
verwerkt wordt is nog onbekend.

Het doel van deze studie is om op een causale manier het tijdsverloop van
object herkenning te onderzoeken wanneer deze ondersteund wordt door
achtergrond informatie. Er zal onderzocht worden of er evidentie is voor een
directe terugkoppeling van scène-selectieve visuele cortex naar
object-selectieve visuele cortex, als ook of er een terugkoppeling is naar de
vroege visuele cortex (V1).

Dit twee-delig onderzoek heeft een binnen-proefpersonen design. In de eerste
experimentele sessie wordt vastgesteld of proefpersonen effecten tonen na
transcraniële magnetische stimulatie (TMS) over object-selectieve en scène-
selectieve visuele cortex, door de studie van Dilks et al. (2013) te
repliceren. Op basis van welke effecten proefpersonen tonen na TMS, zullen zij
in de tweede sessie één van drie mogelijke experimenten uitvoeren. In elk van
deze drie experimenten moeten proefpersonen aangeven of een object levend of
niet-levend is. Hierbij zullen wazig gemaakte objecten met een
landschapsachtergrond en intacte geïsoleerde objecten worden getoond. In
experiment 2a wordt TMS over de rechter object-selectieve cortex toegediend op
verschillende tijdpunten: vroeg (60-100 milliseconden na visuele presentatie),
midden (160-200 milliseconden na visuele presentatie) en laat (260-300
milliseconden na visuele presentatie). De verschillende tijdpunten maken het
mogelijk om verschillende processen te onderzoeken die van belang zijn bij het
verwerken van objecten met en zonder achtergrond. In experiment 2b wordt TMS
toegediend over de rechter scène-selectieve cortex op dezelfde tijdpunten. Dit
maakt het mogelijk om te onderzoeken hoe informatie uit dit gebied helpt bij
object categorisatie. Ten slotte, in experiment 2c wordt TMS toegediend over de
vroege visuele cortex (V1) op dezelfde tijdpunten. Dit maakt het mogelijk om de
rol van de vroege visuele cortex in het categoriseren van objecten te
onderzoeken.

TMS zal worden toegediend om te interfereren met hersenactiviteit. In experiment 1 zullen 5 pulsen met 100 milliseconden tussen iedere puls worden toegediend per object presentatie. Dit volgt dezelfde procedure als Dilks et al. (2013). In experiment 2 zullen 2 pulsen met 40 milliseconden tussen iedere puls worden toegediend per object presentatie.

De hier voorgestelde TMS paradigma's dragen geen significante risico's met zich
mee. De veiligheidsregels zoals beschreven door de International Federation of
Clinical Neurophysiology zullen strikt worden gevolgd. Mogelijke neveneffecten
zijn vermoeidheid en lichte hoofdpijn. Deze lichte ongemakken zijn goed te
verhelpen met vrij verkrijgbare pijnstillers. Vrijwilligers kunnen op zich op
ieder moment kunnen terugtrekken van de studie en er zijn geen directe
voordelen voor de proefpersonen.