compcogneuro/web: attention

+++ Categories = [“Activation”, “Cognition”] bibfile = “ccnlab.json” +++ 頭頂皮質に入る背側の視覚経路は、その経路の主な機能であると思われる腹側の「何」経路で行われる物体認識処理に比べて、その機能がより不均一です。もともと、背側経路は、腹側の「何を」経路 ([[@UngerleiderMishkin82]]) とは対照的に、「どこで」経路として説明されていました。しかし、[[@^GoodaleMilner92]] は、この経路を「どのように」機能、つまり知覚から行動へのマッピングを実行するものとして、説得力のある広範な解釈を提供します。この「方法」機能の 1 つの側面には、空間位置情報が含まれます。この情報は 3D 空間での運動動作の制御に非常に関連していますが、空間情報は、頭頂葉によってサポートされる幅広い機能にとって定義が狭すぎます。

頭頂部は、数値的および数学的処理や、抽象的な関係情報の表現などに重要です。頭頂皮質の領域は、内側側頭葉のエピソード記憶機能やその他のさまざまな機能を調節するのにも重要であると考えられます。この後者の例は、前頭前皮質の認知制御に関連するより広範な一連の機能を表す可能性があります。頭頂皮質の領域は、ほとんどの場合、要求の高い認知制御タスクにおいて前頭前野と組み合わせて活動しますが、通常、それらがどのような正確な役割を果たしているのかについてはほとんど理解されていません。

ここでは、頭頂部機能の確立された「場所」の側面に焦点を当てます。空間処理の領域内でも、頭頂部の空間表現を使用して実行できる認知機能は数多くありますが、ここでは空間位置に注意を集中させる際の頭頂部の空間表現の役割に焦点を当てます。前のセクションに関連して、空間的注意の重要な機能の 1 つは、複数の異なるオブジェクトが存在する視覚的なシーンでオブジェクト認識が機能できるようにすることです。

{id=”フィギュア_ワルド”}

たとえば、豊富な視覚的詳細が詰め込まれた「ウォーリーどこ」パズル ([[#figure_waldo]]) について考えてみましょう。このようなシーンをワンテイクですべて認識することは可能でしょうか？いいえ。視覚的注意の「スポットライト」を使用して画像全体をスキャンして、画像の小さな領域に焦点を合わせる必要があります。その後、オブジェクト認識経路 ([[@Treisman77]]、[[@Wolfe10]]、[[@HerdOReilly05]]) によって効果的に処理できます。この注目のスポットライトを向ける能力は、背側経路の空間表現に依存しており、背側経路の空間表現は、物体認識経路の下位レベル (V1、V2、V4) と相互作用して、この注目のスポットライト内から来る視覚的特徴のみを反映するように入力を制約します。

半空間無視

{id=”figure_neglect” style=”高さ:30em”}

{id=”figure_neglect-portraits”}

{id=”figure_neglect-bisect”}

頭頂葉皮質が空間的注意にとって重要であるという最も顕著な証拠のいくつかは、空間の片側を無視または無視する傾向がある半側空間無視の患者から得られます ([[#figure_neglect]]、[[#figure_neglect-portraits]]、[[#figure_neglect-bisect]])。この状態は通常、右頭頂皮質に影響を与える脳卒中または他の形態の脳損傷によって発生し、その結果、空間の左半分が無視されます（生物学のセクションで示される視覚情報の交差により）。

興味深いことに、[[#figure_neglect-bisect]] に示すように、この無視は複数の異なる空間参照フレームに適用されます。ここでは、画像の左側の線が無視される傾向があり、また、個々の線がより右に向かって二等分されており、各線の左側の部分が無視されていることを示しています。

Posner 空間キューイング タスク

{id=”figure_posner-タスク”}

空間的注意のスポットライトを研究するために最も広く使用されているタスクの 1 つは、Michael Posner ([[@Posner80]]; [[#figure_posner-task]]) によって開発された Posner 空間キューイング タスクです。視覚空間の片側が合図され、その後の目標検出に対するこの合図の効果が測定されます。キューとターゲットが空間の同じ側に表示される場合 (有効 キュー条件)、空間の異なる側に表示される場合 (無効 キュー条件) に比べて反応時間は速くなります。この反応時間 (RT) の違いは、空間の注意が空間の合図側に集められ、ターゲットの検出が容易になることを示唆しています。実際、無効なケースは、手がかりがまったくない中立状態よりも悪く、空間の注意を空間の正しい側に再割り当てするプロセスにある程度の時間がかかることを示しています。興味深いことに、このタスクは通常、合図に向かって視線が移動するのを防ぐために、合図とターゲットの間の時間間隔を十分に短くして実行されます。したがって、これらの注意効果は 隠れた注意 として説明されます。

{id=”figure_posner-data” style=”高さ:20em”}

[[#figure_posner-data]] に示されているように、半側空間無視の患者は、無効な手がかりの場合、特に標的が左側に表示されているのに良好な視野 (通常は右側) に手がかりが提示された場合、反応時間の不釣り合いな増加を示します。ポズナー博士は、空間手がかりタスクのボックスアンドアローモデル ([[#figure_posner-disengage]]) によれば、このデータを利用して、これらの患者は注意を解くことが困難であることを示唆しています。

{id=”figure_posner-disengage” style=”高さ:30em”}

{id=”figure_attn-model”}

ここでは、空間処理経路とオブジェクト処理経路の間の双方向の相互作用に基づいた代替アカウントを検討します ([[#figure_attn-model]])。この説明では、空間処理経路の半分が損傷すると、その側はネットワークの無傷の側と競合できなくなります。したがって、競合するものがあるとき（たとえば、キュ​​ーイングパラダイムにおけるキュー）、ダメージの影響が最も顕著になります。

重要なのは、これらのモデルは、両側頭頂部損傷の影響に関して明確な予測を行うことです。この症状を持つ患者は、視野内に複数の物体が存在する場合に物体を認識する能力が著しく低下することを特徴とするバリント症候群に罹患していることが知られています ([[@CoslettSaffran91]])。これは、混雑した視覚シーンにおける物体認識を促進する上で、空間的注意が重要な役割を果たすことを示唆しています。

ポズナーの離脱モデルによれば、両側の損傷により空間の「両側」からの離脱が困難になり、空間の両側での無効な試行が遅くなるはずです。対照的に、競争ベースのモデルは逆の予測をします。つまり、損傷は空間の「両側」での競争を減少させる役割を果たし、その結果、両側で注意力の効果が減少するはずです。つまり、無効なキューの効果は実際には減少します。データは競合モデルと一致しており、Posner のモデル [[@VerfaellieRapcsakHeilman90]] とは一致しません。

空間注意シミュレーション

複数の物体の知覚やポズナー空間キューイング タスクなど、複数の空間注意タスクのコンテキストで相互作用する空間経路と物体経路を備えたモデルを探索するには、[[attention simulation]] を参照してください。これは上記の行動データを再現しており、バリント患者の注意力の低下という観察されたパターンを正確に示しています。

注意における視床の役割

関連文書: [[@PoltoratskiMaierNewtonEtAl19]]; [[@Briggs20]];ただし、直接テストについては、[[@AlittoJohnsonUsrey25]] を参照してください。残念ながら、このテストでは、低レベルでの注意力の効果を明らかにするために「必須」である混雑の影響は調査されていません ([[@SchwetlickHerzog25]])。