Bahagian 1: Penyepaduan transsaccadic bergantung pada sumber memori yang terhad

untuk maklumat lanjut:ali.ma@wecistanche.com

Sila klik di sini untuk Bahagian 2

Klik untukmanfaat cistanche dan kesan sampingan untuk ingatan

Pergerakan mata saccadic menyebabkan transformasi besar-besaran imej jatuh pada retina. Daripada memulakan pemprosesan visual baharu selepas setiap saccade, sistem visual menggabungkan maklumat pasca saccadic dengan input visual dari sebelum saccade. Yang penting, sumbangan relatif setiap sumber maklumat ditimbang mengikut ketepatannya, selaras dengan prinsip penyepaduan optimum. Kami berpendapat bahawa, jika input pra-sakkadik dikekalkan dalam stor terhad sumber, seperti kerja visualingatan, ketepatannya akan bergantung pada bilangan item yang disimpan, serta keutamaan perhatian mereka. Pemerhati menganggarkan warna rangsangan yang berubah secara tidak dapat dilihat semasa saccade, dan kami meneliti di mana laporan jatuh pada kontinum antara nilai sebelum dan selepas saccadic. Kecondongan ke arah warna selepas saccadic meningkat dengan saiz set paparan pra-sakadik, selaras dengan peningkatan wajaran input selepas saccadic apabila ketepatan perwakilan pra-saccadic merosot. Dalam percubaan kedua, kami menyiasat sama ada transsaccadicingatansumber keutamaan diperuntukkan kepada item yang diberi keutamaan. Kiu anak panah menunjukkan satu item pra-sakkadik lebih berkemungkinan dipilih untuk laporan. Seperti yang diramalkan, isyarat yang sah meningkatkan ketepatan tindak balas dan tindak balas berat sebelah terhadap warna pra-sakadik. Kami menyimpulkan bahawa integrasi transsakadik bergantung pada yang terhadingatansumber yang diagihkan secara fleksibel antara rangsangan pra-sakadik.

Oleh kerana ketajaman penglihatan manusia paling tinggi dalam fovea dan menurun sebagai fungsi kesipian, kita sering menggerakkan mata kita untuk membawa objek yang menarik ke dalam penglihatan foveal ketajaman tinggi (Yarbus, 1967). Namun, menghalakan pandangan kami ke arah satu lokasi

semestinya bermaksud menariknya daripada orang lain. Untuk menyokong persepsi pemandangan yang terperinci dan stabil merentasi anjakan yang disebabkan oleh pergerakan mata, telah dicadangkan bahawa maklumat daripada penetapan sebelumnya boleh digunakan untuk menambah input foveal semasa dalam proses yang dikenali sebagai integrasi transsaccadic (Irwin & Andrews, 1996).

Oleh kerana integrasi transsakadik bergantung pada maklumat dari masa lalu baru-baru ini untuk memudahkan prestasi pada masa kini, hipotesis intuitif ialah kerja visualingatanmenyumbang kepada proses (Aagten-Murphy & Bays, 2019; Irwin, 1991; Prime, Vesia, & Crawford, 2011). Ingatan kerja merujuk kepada penyimpanan jangka pendek yang mampu mengekalkan jumlah maklumat yang terhad dalam keadaan aktif untuk menjadikannya tersedia untuk pemprosesan kognitif (Baddeley & Hitch, 1974). Idea bahawa ingatan kerja visual juga boleh menyokong proses persepsi bukanlah sesuatu yang baru, kerana ia telah pun terlibat dalam menyelesaikan persepsi yang tidak jelas (Kang, Hong, Blake, & Woodman, 2011; Scocchia, Valsecchi, Gegenfurtner, & Triesch, 2013) , carian visual (Desimone & Duncan, 1995), dan bias rangsangan berurutan (Bliss, Sun, & D'Esposito, 2017; Fritsche, Mostert, & de Lange, 2017).

Maklumat objek pra-saccadic dikekalkan dalam bekerjaingatanboleh - dengan transformasi yang sesuai untuk mengambil kira peralihan retina yang disebabkan oleh saccade (Bays & Husain, 2007; Bridgeman, Van der Heijden, & Velichkovsky, 1994; Burr & Morrone, 2011) - berfungsi sebagai sumber maklumat tambahan untuk meningkatkan jawatan -persepsi saccadic. Penyelidikan terdahulu iaitu, sebagai purata wajaran mengambil kira kebolehpercayaan relatif setiap input (Oostwoud Wijdenes, Marshall, & Bays, 2015). Dengan meratakan bunyi bebas, persepsi bersepadu yang terhasil mungkin menunjukkan ketepatan yang lebih tinggi daripada sumber sahaja (Ganmor, Landy, & Simoncelli, 2015; Wolf & Schutz, 2015).

Walaupun intuitifnya, bukti langsung untuk penglibatan kerja visualingatandalam integrasi transsaccadic adalah jarang. Beberapa kajian telah mengkaji kesan intervening saccades pada tugas ingatan bekerja. Prime, Tsotsos, Keith, dan Crawford (2007) memerhatikan tiada perbezaan dalam tugas diskriminasi perubahan antara keadaan di mana kedudukan pandangan dikekalkan atau diubah antara persembahan rangsangan berikutnya, menunjukkan bahawa saccades dengan sendirinya tidak menjejaskan operasi kerja visual.ingatanmahupun menggantikannya dengan stor transsakadic yang berasingan. Walau bagaimanapun, dua kajian menggunakan kaedah sensitif kepadaingatanketepatan (Melcher & Piazza, 2011; Schut, Van der Stoep, Postma, & Van der Stigchel, 2017; Shao et al., 2010) mendapati bahawa membuat saccade pada item visual yang tidak relevan denganingatantugas menjejaskan ketepatan ingatan berikutnya untuk tatasusunan ingatan, dengan penurunan prestasi bersamaan dengan meningkatkan saiz set kandungan memori kerja sebanyak satu item (Schut et al., 2017). Ini menunjukkan bahawa peruntukan sumber ingatan kepada sasaran saccade adalah wajib.

integrasi transsaccadic, tetapi juga konsisten dengan penggunaan kerja visualingatanuntuk memudahkan proses persepsi atau kognitif lain, contohnya, untuk memudahkan pencarian visual (Oh & Kim, 2004; Woodman & Luck, 2004) atau peralihan perhatian selepas saccade (Hollingworth & Matsukura, 2019).

Sehingga kini, bukti paling langsung yang menyokong penglibatan bekerjaingatandalam integrasi transsaccadic berasal daripada kajian oleh Stewart dan Schütz (2018). Seperti dalam kajian terdahulu, pengarang ini memerhatikan kelebihan prestasi transsakadik dalam anggaran rangsangan tunggal yang hampir dengan ramalan berdasarkan integrasi optimum input pra-dan pasca-sakkadik. Walau bagaimanapun, apabila mereka meletakkan tugas yang sama dalam tempoh penyelenggaraan kerja visual satu item biasaingatantugasan, mereka mendapati tiada faedah prestasi yang ketara berbanding pandangan individu terbaik terhadap rangsangan (sebelum atau selepas saccadic). Dalam erti kata lain, memperkenalkan beban memori kerja visual menghapuskan bukti untuk penyepaduan transsakadik. Walaupun keputusan ini sangat mencadangkan ketersediaan bekerjaingatanadalah penting untuk mendapatkan faedah penyepaduan, reka bentuk dwi-tugas menyebabkan peranannya tidak pasti. Di samping itu, penemuan bahawa beban memori satu item hampir dimansuhkan sepenuhnya integrasi transsakadik adalah tidak dijangka, memandangkan bukti yang meluas bahawa berbilang item boleh dikekalkan secara serentak dalam bekerja.ingatan(lihat juga Melcher, 2009; Melcher & Fracasso, 2012 untuk bukti bahawa kesan transsakadik lain mempunyai kapasiti lebih daripada satu).

Salah satu ciri yang menentukan kerja visualingatanialah maklumat yang boleh dipegangnya adalah sangat terhad (Alvarez & Cavanagh, 2004; Cowan, 1998; Luck & Vogel, 1997). Dalam tugasan laporan analog, had ini ditunjukkan sebagai penurunan dalam kesetiaan ingat semula apabila bilangan item dalam ingatan meningkat (Ma, Husain, & Bays, 2014; Schneegans, Taylor, & Bays, 2020; van den Berg, Shin, Chou, George , & Ma, 2012; Zhang & Luck, 2008). Selain itu, bekerjaingatanperuntukan adalah fleksibel, jadi sumber boleh secara keutamaan diarahkan kepada item tertentu berdasarkan keutamaan tingkah laku (Bays, 2014; Bays & Husain, 2008; Oberauer & Lin, 2017; Schmidt, Vogel, Woodman, & Luck, 2002; Yoo, Klyszejko, Curtis , & Ma, 2018). Dalam kajian ini, kami menyiasat bagaimana peruntukan kerjaingatankepada item pra-saccadic mempengaruhi integrasi transsakadic. Untuk mendapatkan anggaran kerja yang sensitif dan berperingkatingatanperuntukan, kami menggunakan pemberat relatif input pra dan selepas saccadic dalam anggaran warna item sebagai ukuran prestasi utama kami. Berdasarkan kajian terdahulu (Ganmor, Landy, & Simoncelli, 2015; Oostwoud Wijdenes et al., 2015; Wolf & Schutz, 2015), kami menjangkakan wajaran ini mencerminkan kebolehpercayaan relatif maklumat sebelum dan selepas saccadic.

Percubaan 1:

Di sini, kami menyiasat sama ada penyepaduan transsakadik bergantung pada sumber yang terhad dengan memanipulasi saiz set pra-sakadik. Jika peranan kerja visualingatandalam integrasi transsakadic adalah untuk menyimpan input pra-sakadik, kami menjangkakan kualiti maklumat yang tersedia untuk integrasi akan berkurangan apabila bilangan item dalam imej pra-sakadik meningkat. Untuk menguji ramalan ini, kami membentangkan pemerhati dengan satu hingga empat cakera berwarna dalam penglihatan persisian mereka sebelum mendorong mereka untuk melaksanakan saccade mendatar melepasi tatasusunan rangsangan. Semasa saccade, semua kecuali satu cakera hilang, dan warna cakera yang tinggal berubah sedikit. Peserta diminta melaporkan warna cakera ini, dan kami menggunakan pengedaran respons mereka berbanding warna pra dan selepas saccadic untuk menilai berat yang diberikan kepada setiap input. Oleh kerana perubahan warna adalah kecil dan berlaku semasa mata bergerak, kami menjangkakan peserta kebanyakannya tidak menyedarinya. Kami menguji andaian ini dalam taklimat berstruktur berikutan percubaan.

Kaedah

Peserta

Empat belas peserta (9 wanita) berumur antara 20 dan 35 tahun (min=24.7) telah mengambil bahagian dalam percubaan 1.

Rajah 1. Contoh urutan percubaan dalam eksperimen 1 (bukan skala), untuk percubaan dengan set saiz tiga. Bulatan merah putus-putus mewakili penetapan pandangan. Anak panah merah putus-putus mewakili vektor saccade. Rangsangan berubah sebaik sahaja pandangan melintasi garis tengah menegak skrin. Perubahan warna dibesar-besarkan untuk tujuan ilustrasi.

Peserta melaporkan ketajaman penglihatan normal atau diperbetulkan kepada normal. Penglihatan warna normal dipastikan dengan ujian saringan (Ishihara, 1972) yang dilakukan sebelum kajian. Peserta naif tentang tujuan percubaan dan diberi pampasan dengan bayaran £10/jam. Eksperimen telah diluluskan oleh Jawatankuasa Etika Penyelidikan Psikologi Cambridge.

Persetujuan termaklum diperoleh menurut Deklarasi Helsinki.

Radas dan rangsangan

Rangsangan dipersembahkan pada monitor Asus ROG PG279Q 27 inci (kadar penyegaran 144 Hz, 2560 × 1440 piksel, mod ULMB dan Overclocking dilumpuhkan)

pada jarak tontonan 60 cm. Latar belakang skrin adalah hitam (0.3 cd/m2) sepanjang eksperimen. Kedudukan mata telah dijejaki dalam talian menggunakan EyeLink 1000 (SR Research) yang dipasang di meja. Penjanaan dan pembentangan rangsangan telah dilaksanakan dalam Matlab menggunakan Kotak Alat Psikofizik (Kleiner, Brainard, & Pelli, 2007). Kod tersuai menggunakan Pemasa Acara Ketepatan Tinggi PC chipset untuk menyegerakkan paparan dan penjejak mata, yang disampel secara tak segerak pada 1000 Hz. Kami mengukur min lag input (ditakrifkan sebagai selang antara permintaan perisian untuk mengemas kini skrin dan 90 peratus daripada perubahan pencahayaan yang dikehendaki selesai) kira-kira 11 ms, selaras dengan nilai yang dilaporkan sebelum ini untuk paparan ini (Fabius, Fracasso, Nijboer, & Van der Stigchel, 2019; Zhang et al., 2018).

Reka bentuk dan prosedur

Urutan percubaan digambarkan dalam Rajah 1. Setiap percubaan bermula dengan pembentangan titik penetapan kelabu (diameter 0.5 darjah sudut visual, 71.3 cd/m2) dengan latar belakang hitam seragam (0 .3 cd/m2). Bergantung pada arah saccade, titik penetapan muncul 6 darjah sama ada di sebelah kiri atau kanan pusat skrin. Empat huruf (A, B, C, dan D) dibentangkan pada lokasi rangsangan yang mungkin, terletak pada bulatan khayalan 4 darjah jejari berpusat pada titik penetapan, pada kedudukan sudut (–60 darjah, –20 darjah, ditambah 20 darjah , dan ditambah 60 darjah) di mana

0 darjah berada dalam arah mendatar ke arah tengah paparan. Selepas penetapan telah dikekalkan dalam 2 darjah titik penetapan untuk tempoh

500 ms, titik kedua (sasaran saccade) muncul pada anjakan mendatar (dan oleh itu memerlukan amplitud saccade) sebanyak 12 darjah dari titik penetapan pertama. Titik ini menunjukkan lokasi di mana pemerhati terpaksa dibuang sebaik sahaja mereka menerima isyarat. Ambil perhatian bahawa tidak mungkin untuk menyusun empat lokasi rangsangan pada jarak yang sama secara serentak dari kedua-dua titik penetapan pra-sakkadik dan pasca-sakkadik. Kami memilih untuk membuat semua empat kedudukan sama jarak dari penetapan pra-sakkadik, dengan keputusan bahawa kedudukan A dan D adalah lebih jauh dari titik penetapan pasca-sakkadik daripada B dan C (10.0 darjah vs.

Selepas 500 ms penetapan selanjutnya, huruf telah digantikan dengan satu, dua, tiga atau empat cakera berwarna (diameter 1 darjah). Warna telah diambil secara rawak daripada bulatan dalam ruang CIELAB (L=74, asalan pada=b=0, jejari 40). Untuk set saiz satu hingga tiga, kedudukan kosong dipilih secara rawak, diimbangi merentasi ujian dan diisi dengan titik pemegang tempat kelabu (diameter 0.3 darjah) untuk mengurangkan ketidakpastian spatial. Paparan pra-saccadic ini dibentangkan untuk 1000 ms. Selepas 1000 ms lagi, titik penetapan asal hilang dan bunyi bip dimainkan pada masa yang sama,

memberi isyarat kepada peserta untuk membuat pergerakan mata ke sasaran saccade secepat mungkin.

Setelah pandangan melintasi garis tengah menegak skrin, semua kecuali satu daripada item pra-sakadik (lokasi diimbangi merentas percubaan) telah digantikan dengan titik pemegang tempat. Warna item yang tinggal (iaitu, selepas saccadic) beralih sama ada mengikut arah jam (CW) atau lawan jam (CCW) sebanyak 25 darjah pada bulatan warna. Arah anjakan ini dipilih secara rawak. Item selepas saccadic dipaparkan sehingga 300 ms selepas ofset saccade dikesan oleh perisian penjejak mata.

item selepas saccadic, roda warna (diameter 5 darjah; diputar secara rawak) muncul di sekeliling titik penetapan selepas saccadic. Surat yang menunjukkan kedudukan item selepas saccadic dipaparkan di tengah-tengah roda. Peserta diarahkan untuk mengklik warna pada roda yang paling sesuai dengan warna ingatan item yang ditunjukkan oleh huruf. Surat-surat itu digunakan sebagai isyarat tidak bertopeng untuk menunjukkan item yang hendak dilaporkan; walaupun surat itu sentiasa menunjukkan item yang kekal kelihatan selepas saccade, ujian perintis mendedahkan bahawa peserta sering tidak menyedari bahawa salah satu item dipaparkan lebih lama daripada roda warna, kiu huruf tengah digantikan dengan cakera (diameter 1 darjah ) yang menunjukkan warna di bawah kedudukan tetikus semasa. Selepas respons didaftarkan, roda digantikan dengan titik penetapan pra-sakkadik, memulakan percubaan seterusnya.

2 darjah dari titik penetapan pra-sakadik pada bila-bila masa sebelum saccadic, jika saccade tidak dimulakan sebanyak 500 ms selepas kehilangan titik penetapan pra-saccadic, jika saccade mendarat lebih jauh daripada

2.5 darjah dari titik penetapan selepas saccadic, jika saccade mengambil masa lebih lama daripada 150 ms, atau jika sekelip mata dilaporkan sebelum roda warna muncul. Apabila percubaan telah digugurkan, mesej maklum balas telah dipaparkan untuk

2 saat di tengah skrin dan percubaan keadaan percubaan yang sama telah dilampirkan pada hujung blok.

Pemerhati menyelesaikan 480 percubaan yang berjaya diedarkan di empat blok 120 percubaan setiap satu. Dalam setiap blok, saiz dan lokasi yang ditetapkan bagi item yang dilaporkan dijalin secara rawak. Setiap sesi bermula dengan blok latihan di mana peserta dilatih mengenai komponen pergerakan mata eksperimen. Dalam tugas amalan ini, laporan warna telah digantikan dengan maklum balas sama ada saccade telah memenuhi semua keperluan percubaan. Mesej ralat diterangkan secara lisan oleh penguji apabila dicetuskan. Latihan diteruskan sehingga peserta yakin dengan aspek okulomotor tugas.

Analisis

Ukuran minat utama adalah berat sebelah dan serakan tindak balas warna berbanding warna sebelum dan selepas saccadic item yang disiasat. Kami menganggarkan ini sebagai min bulat dan sisihan piawai (SD), masing-masing. Untuk tujuan ini, kami memutarkan dan mencerminkan nilai warna yang dilaporkan, supaya 0 darjah sepadan dengan warna pra-sakadik dan nilai positif berada dalam arah warna pasca-sakadik.

Oleh kerana tindak balas dicerminkan pada separuh percubaan, sebarang bias tindak balas CW atau CCW keseluruhan telah diimbangi dan tidak boleh menjejaskan pengiraan min pekeliling; walau bagaimanapun, berat sebelah tindak balas sebegitu akan cenderung untuk meningkatkan anggaran

SD pekeliling. Untuk menangani perkara ini, selepas menggilirkan respons, tetapi sebelum mencerminkannya untuk menjadikan warna pasca-sakkadik positif (seperti yang diterangkan di atas), kami menolak bias tindak balas keseluruhan untuk setiap peserta, dikira sebagai min pekeliling sepanjang percubaan. Operasi ini digunakan semasa menganggar SD pekeliling sahaja, tetapi ambil perhatian bahawa ia tidak akan memberi kesan ke atas anggaran min pekeliling.

Ujian statistik hipotesis telah dijalankan menggunakan ANOVA Bayesian dan ujian-t Bayesian dalam JASP (Pasukan JASP, 2020) dengan keutamaan lalai. Hasilnya adalah dengan BF10 daripada lima menunjukkan bahawa kekuatan bukti untuk perbezaan adalah lima kali lebih besar daripada kekuatan bukti tanpa perbezaan. Sebaliknya, BF01 daripada lima menunjukkan kekuatan bukti yang sama tidak memihak kepada perbezaan.