Парадигма разделенного поля зрения - Divided visual field paradigm

Схема латерализованных зрительных путей головного мозга человека.
Схема латерализованных зрительных путей человеческого мозга

В Разделенная парадигма поля зрения это экспериментальный метод, который включает в себя измерение выполнения задачи, когда зрительные стимулы представлены в левом или правом зрительном полушарии. Если визуальный стимул появляется в левом поле зрения (LVF), визуальная информация изначально проецируется в правое полушарие головного мозга (RH), и, наоборот, если визуальный стимул появляется в правом поле зрения (RVF), визуальная информация первоначально получено левым полушарием головного мозга (ЛГ). Таким образом, если полушарие головного мозга имеет функциональные преимущества с некоторыми аспектами конкретной задачи, экспериментатор может наблюдать улучшения в выполнении задачи, когда визуальная информация представлена ​​на противоположном поле зрения.[1][2]

Фон

Парадигма разделенного поля зрения основана на латерализации зрительная система. Каждое полушарие головного мозга получает информацию только из одной половины поля зрения, в частности, из контралатерального полушария. Например, проекции сетчатки из ганглиозные клетки в левом глазу, которые получают информацию из левого поля зрения, переходят в правое полушарие в зрительный перекрест; в то время как информация из правого поля зрения, полученная левым глазом, не пересекает перекрест зрительных нервов и остается в левом полушарии.[3] Стимулы, представленные в правом поле зрения (RVF), в конечном итоге будут обрабатываться сначала затылочной корой левого полушария (LH), в то время как стимулы, представленные в левом поле зрения (LVF), будут обрабатываться сначала затылочной корой правого полушария (RH). Поскольку латерализованная визуальная информация изначально разделена между двумя полушариями головного мозга, любые различия в выполнении задачи (например, улучшенное время отклика) между условиями LVF / RVF могут быть интерпретированы как различия в способности RH или LH выполнять задачу.

Методология

Чтобы сделать возможным латерализованное представление зрительных стимулов, участники должны сначала быть зафиксированы в централизованном месте и не иметь возможности предвидеть, будет ли предстоящий стимул представлен справа или слева от фиксации.

Поскольку центр поля зрения, фовеа, может проецироваться с двух сторон как на правую, так и на левую сторону,[4] латерализованные стимулы должны появляться достаточно далеко от фиксации. Исследователи рекомендуют, чтобы внутренний край любого визуального стимула находился на расстоянии 2,5–3 ° от центральной фиксации. [2][5] Латерализованные стимулы также должны быть представлены очень кратко, чтобы исключить способность участника сделать движение глаз в направлении латерализованного стимула (что приведет к тому, что стимул больше не будет латерализованным, а вместо этого будет проецироваться на оба полушария головного мозга). С саккадический латентность латерализованного стимула может достигать 150 мс после начала стимула, латерализованный стимул следует предъявлять только в течение максимум 180 мс.[2]

Бесплатное программное обеспечение под названием «Lateralizer» было разработано для пилотирования и проведения настраиваемых экспериментов с использованием парадигмы разделенного поля зрения.[6]

Ограничения

Значительное различие между выполнением задач RVF / LH и LVF / RH с использованием парадигмы разделенного поля зрения действительно свидетельствует о функциональной асимметрии между двумя полушариями головного мозга. Однако, как описано Ivry and Robertson (1998), существуют ограничения на типы выводов, которые можно сделать с помощью этой техники:

У этих методов [разделенного поля зрения] есть свои ограничения. Критически важным было предположение, что различия в производительности с боковыми стимулами почти всегда отражают функциональные различия между двумя полушариями. Это очень сильное предположение. Исследователи склонны игнорировать или преуменьшать тот факт, что асимметрию функций мозга нельзя непосредственно наблюдать с помощью этих методов. Чтобы предположить, что существует прямое соответствие между латерализацией стимула и производством непропорциональной активации во всем контралатеральном полушарии, потребуется решительный шаг вперед. Нормальные испытуемые имеют целое мозолистое тело, которое обеспечивает быструю передачу информации от одного полушария к другому.[7]

Визуальная информация может быть передана от одного полушария головного мозга к другому всего за 3 мс.[8][9] поэтому любые различия в задачах, превышающие 3 мс, могут представлять асимметрию в нейронной динамике, которая является более сложной, чем простое доминирование одного полушария для конкретной задачи. Более того, техника разделенного поля зрения представляет собой относительно грубый и косвенный метод локализации областей мозга, связанных с когнитивной функцией. Другие методы нейровизуализации, включая фМРТ, ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ, и ЭЭГ, обеспечит более высокое пространственное разрешение и более прямые измерения нейронной активности. Однако эти методы значительно дороже, чем парадигма разделенного поля зрения.

Рекомендации

  1. ^ Банич, М. (2003). Техника разделения поля зрения в латеральности и межполушарной интеграции. В К. Хугдале (Ред.), Экспериментальные методы в нейропсихологии (стр. 47-63). Нью-Йорк: Клувер.
  2. ^ а б c Борн, В.Дж. (2006). Парадигма разделенного поля зрения: методологические соображения. Латеральность, 11, 373-393.
  3. ^ Джеффри, Г. (2001). Архитектура перекреста зрительных нервов и механизмы, моделирующие его развитие. Физиологические обзоры, 81(4), 1393-1414.
  4. ^ Линделл, А. И Николс, Майк (2003). Кортикальное представление ямки: значение для визуального исследования полуполя. Кортекс, 39,111-117.
  5. ^ Бунт, А.Х., Минклер, Д.С., и Йохансон, Г.В. (1977). Демонстрация двусторонней проекции центральной сетчатки обезьяны с помощью нейронографии пероксидазы хрена. Журнал сравнительной неврологии, 17, 619-630.
  6. ^ Моц, Б.А., Джеймс, К.Х., и Бьюзи, Т.А. (2012). Латералайзер: инструмент для студентов, чтобы исследовать разделенный мозг. Достижения в области физиологического образования, 36, 220-225.
  7. ^ Иври, Р. Б. и Робертсон, Л. К. (1998). Две стороны восприятия. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  8. ^ Поффенбергер, А. (1912). Время реакции на стимуляцию сетчатки: с особым акцентом на время, потерянное при проведении через нервные центры (№ 23) . Университет Вирджинии: The Science Press.
  9. ^ Чербуин, Н. и Бринкман, К. (2006). Взаимодействия полушария у левшей разные. Нейропсихология, 20 (6), 700-707.