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dc.contributor.advisor Dechent, Peter PD Dr. de
dc.contributor.author Morawetz, Carmen de
dc.date.accessioned 2012-05-16T12:09:35Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:50:27Z de
dc.date.issued 2008-07-18 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B638-5 de
dc.description.abstract Die Kapazität der visuellen Kognition in Bezug auf Aufnahme und Verarbeitung von Informationen ist begrenzt, weshalb eine Auswahl der individuell bedeutsamen Situationselemente bei gleichzeitiger Dämpfung irrelevanter Eindrücke stattfindet. In diesem Zusammenhang steht vor allem die Frage, ob räumliche Aufmerksamkeit zeitgleich auf verschiedene Positionen im Raum verteilt werden kann und ob der Aufmerksamkeitsfokus teilbar ist, im Mittelpunkt des Forschungsinteresses. Die Ergebnisse verschiedener Verhaltens- und Neuroimagingstudien führten zu einer Erweiterung der traditionellen Spotlight-Theorie: Aufmerksamkeit kann gleichzeitig auf mehrere verschiedene Regionen im visuellen Feld gerichtet werden, was mit einer erhöhten Aktivierung primärer und sekundärer visueller Areale einhergeht (Multiple-Spotlight-Thorie). Mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) wurden die neuronalen Grundlagen der Informationsverarbeitung bei der Verteilung von Aufmerksamkeitsressourcen im Raum erforscht. Es wurden die Faktoren der Teilbarkeit von Aufmerksamkeit, sowie deren Grenzen untersucht.Insgesamt haben 18 Probanden (9m/9w) an der Studie teilgenommen. Die Versuche wurden an einem 3 Tesla Siemens Trio MR-Tomografen unter Verwendung von Standard EPI-Sequenzen durchgeführt. An fünf verschiedenen Positionen des Gesichtsfeldes wurden gleichzeitig Buchstaben mit einer sehr kurzen Präsentationszeit (ca. 170 ms) (rapid serial visual presentation, RSVP) gezeigt. Als Zielreize dienten Zahlen, die zufällig während den Buchstabenreihen an vorher festgelegten Positionen auftraten. Die Aufgaben der Probanden bestand darin, die Aufmerksamkeit auf verschiedene, räumlich voneinander getrennte Regionen des Gesichtsfeldes zu richten und dabei eine einfache match/mismatch Entscheidung zu treffen. Als Kontrollbedingungen dienten das passive Betrachten der Buchstabenreihen und die Fixation auf ein Kreuz in der Mitte des Bildschirms. Vor der Durchführung des Aufmerksamkeitsexperiments wurden zunächst funktionelle Versuche zur retinotopen Kartierung vorgenommen. Mit Hilfe der fMRT können durch die besondere Organisation der Retinotopie die Grenzen zwischen den visuellen Arealen bestimmt und somit die Regionen, die von besonderem Interesse bei der Analyse der funktionellen Daten sind, individuell kartiert werden.In einem ersten Analyseschritt der funktionellen Daten konnte ein Haupteffekt von Aufmerksamkeit in den zuvor bestimmten Regions of interest (ROIs) im Kontrast der Aufmerksamkeitsaufgaben gegen das passive Betrachten der Stimuli festgestellt werden. Allerdings zeigte der Kontrast zwischen den verschiedenen Aufmerksamkeitsaufgaben eine Modulation der Aufmerksamkeit in striären und extrastriären visuellen Arealen (V1, V2, V3/VP, V3a/V4v) mit Aussparung von dazwischen liegenden Regionen, die nicht im Fokus der Aufmerksamkeit standen. Andererseits wurde bei einer kleinen Gruppe von Probanden auch Aktivierung in dazwischen liegenden (Fovea) bzw. task-irrelevanten Regionen gefunden. Diese Ergebnisse scheinen auf den ersten Blick beide Konzepte (das klassische Spotlight-Modell und die Theorie von mehreren Spotlights) zu unterstützen, jedoch weisen die Daten darauf hin, dass es sich bei den einzelnen Spotlights um zwei überlappende Scheinwerferkegel der Aufmerksamkeit handelt.In einem weiteren Projekt wurde die Interaktion zwischen Aufmerksamkeit und Emotionsverarbeitung untersucht. In der neurowissenschaftlichen Forschung ist die Frage nach der Notwendigkeit von Aufmerksamkeitsressourcen für die Verarbeitung emotionaler Reize noch nicht ausreichend geklärt. In der Literatur wird traditionellerweise zwischen automatischer und kontrollierter Verarbeitung von Reizen unterschieden. Aktuelle bildgebende Studien zeigen, dass die Verarbeitung emotionaler Reize automatisch erfolgt und dass nur minimale Aufmerksamkeitsressourcen für die Informationsverarbeitung aufgewendet werden müssen, wodurch andere, gleichzeitig ablaufende Prozesse nicht gestört werden. In diesem Zusammenhang wird vor allem der Amygdala, einer subkortikalen Hirnregion, eine besondere Rolle zugesprochen. Im Gegensatz dazu stehen andere Studien, die eine Modulation der Amygdala Aktivierung durch Aufmerksamkeit belegen. Die Widersprüchlichkeit bisheriger Ergebnisse wurde sowohl in Bezug auf die begrenzten Verarbeitungskapazitäten als auch auf die Position der emotionalen Reize diskutiert.Die unterschiedlichen Erklärungsansätze und die neuronalen Grundlagen der Verarbeitung von emotionalen Stimuli in Zusammenhang mit der Verteilung von Aufmerksamkeitsressourcen wurden mithilfe der fMRT untersucht. Insgesamt wurden 14 gesunde Probanden (5 Frauen) im Alter von 23-34 Jahren an einem 3 Tesla Tomographen untersucht. Neben Aufgaben, in denen die Aufmerksamkeit auf verschiedene räumlich voneinander getrennte Reize gerichtet werden musste (nicht-emotionale Aufgabe), wurden Gesichterpaare neutraler, positiver und negativer Valenz in drei verschiedenen Exzentrizitäten präsentiert (emotionale Aufgabe), deren Geschlecht oder emotionaler Ausdruck zu bestimmen war. Durch die Veränderung des Schwierigkeitsgrades der nicht-emotionalen Aufgabe und somit der zur Verfügung stehenden Aufmerksamkeitskapazitäten sowie der Variation der Position der emotionalen Reize, konnte die Interaktion zwischen diesen beiden Komponenten und deren Auswirkung auf die Aktivierung emotionsspezifischer Regionen, insbesondere der Amygdala, gezielt untersucht werden.Eine ausführliche Analyse der funktionellen und Verhaltensdaten lieferte den Hinweis, dass eine Modulation der Aktivierung der Amygdala in Abhängigkeit von den zur Verfügung stehenden Aufmerksamkeitsressourcen stattfindet. Dieser Befund unterstreicht die besondere Bedeutung von selektiver Aufmerksamkeit in Bezug auf die Wahrnehmung und Verarbeitung emotionaler Stimuli und weist darauf hin, dass diese Interaktion zwischen Emotion und Aufmerksamkeit in einem viel weiter reichendem Spektrum untersucht werden muss als bisher angenommen. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/de/ de
dc.title The allocation of attentional resources across the visual field: Impact of eccentricity and perceptual load de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Die Verteilung von Aufmerksamkeitsressourcen im visuellen Feld: Der Einfluss von Exzentrizität und perzeptuellen Load de
dc.contributor.referee Treue, Stefan Prof. Dr. de
dc.date.examination 2008-07-07 de
dc.subject.dnb 500 Naturwissenschaften allgemein de
dc.description.abstracteng Every second our cognitive system is confronted with complex visual scenes that contain a variety of different objects. As a result of the limited processing capacity of the visual system, they cannot be fully processed at once. Therefore, attentional mechanisms determine the selection of information in favour of behaviourally relevant stimuli for enhanced processing, thereby providing a mechanism for the filtering of irrelevant and distracting information. Attention can be directed to specific parts of the visual field, where information processing is facilitated in contrast to unattended locations. The study of such visual spatial attention has been dominated by spotlight theories , claiming that selective attention can be compared to a spotlight illuminating anything located within the region covered by its beam. Several theories have been proposed using the idea of a spotlight as a metaphor to account for the distribution of attentional resources in visual space: single spotlight , zoom lens , and multiple spotlights models. Recent studies have provided support for an ability to split this attentional focus to selectively process spatially separate locations.Using functional magnetic resonance imaging (fMRI) the signature for the presence of multiple spotlights of attention is the presence of multiple retinotopically specific foci of activation in striate and extrastriate visual areas. This approach was used to investigate the presence of such separable activations as a function of the eccentricity of the spatial foci of attention. Visual stimuli consisted of letters and digits displayed in rapid serial visual presentation (RSVP). Five RSVP streams were presented simultaneously, one in the center of the visual field and one in each visual field quadrant. Subjects had to deploy their attention either to a single peripheral location or two non-contiguous regions performing a match-mismatch judgement.The results show that dividing attention leads to multiple spotlights of attention for central as well as more peripheral locations of the visual field. However, depending on the exact location and width of the attentional spotlights, resulting activation maps might reveal merged activation patterns even in the presence of distinct attentional spotlights.As outlined above, selective attention devotes cognitive resources to behavioural relevant stimuli and events thereby enhancing the processing of attended relative to unattended information. A primary way to determine the importance of a stimulus or event is to evaluate the emotional significance. Emotionally significant stimuli receive enhanced processing either preattentively ( automatically ) or are given priority in the competition for selective attention. The amygdala has been identified to play a crucial role in the processing of emotional stimuli. It provides a coarse, rapid and automatic perception of emotional stimuli based on a subcortical route via the superior colliculus and the pulvinar nucleus of the thalamus, whereas a fine-grained perceptual representation of emotion-laden stimuli involves the occipital and temporal visual neocortex. Recent neuroimaging studies have produced conflicting results regarding the issue whether the processing of emotion-laden stimuli is dependent upon the availability of attentional resources or entirely capacity free. Two main factors have been proposed to be responsible for the discrepancies: the differences in the perceptual attentional demands of the tasks used to divert attentional resources from emotional stimuli and the spatial location of the affective stimuli in the visual field.The effects of variable attentional load as well as different stimulus locations on the processing of emotional faces in the amygdala were investigated using fMRI. The visual display consisted of four RSVP streams located in each visual field quadrant and pairs of faces depicting emotional expression located at three different positions along the horizontal meridian of the visual field. Participants had to either direct their attention to the visual streams performing tasks of high and low attentional load or to the faces matching for gender or expression. The results revealed a strong attenuation of amygdala activity with higher attentional load. The spatial location of the emotional stimuli did not affect the neuronal response in the amygdala. These findings lend support to the concept that the processing of emotional stimuli is modulated by selective attention as the inhibition of amygdala response during attentionally demanding tasks reflects the dependence upon processing resources. de
dc.contributor.coReferee Dechent, Peter PD Dr. de
dc.contributor.thirdReferee Steinbüchel, Nicole von Prof. Dr. de
dc.subject.topic Mathematics and Computer Science de
dc.subject.ger Emotion de
dc.subject.ger Aufmerksamkeit de
dc.subject.ger fMRT de
dc.subject.ger Spotlight de
dc.subject.ger Amygdala de
dc.subject.eng Emotion de
dc.subject.eng Attention de
dc.subject.eng fMRI de
dc.subject.eng Spotlight theory de
dc.subject.eng Amygdala de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1842-5 de
dc.identifier.purl webdoc-1842 de
dc.affiliation.institute Biologische Fakultät inkl. Psychologie de
dc.subject.gokfull FI 000: Psychologie: Sonstiges de
dc.identifier.ppn 617896453 de

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