Del 2: Transsakkadisk integration er afhængig af en begrænset hukommelsesressource

for flere oplysninger:ali.ma@wecistanche.com

Resultater og diskussion

Fordelingerne af farvesvar i forhold til de præ- og post-sakkadiske farver er vist for hver sætstørrelse i figur 2A. Vi definerede bias mod den post-sakkadiske farveværdi og responsvariabilitet som den cirkulære middelværdi og den cirkulære SD) på et niveau inden for observatør (resultater i henholdsvis figur 2B, 2C).

Farveestimater var i stigende grad forspændte mod den post-sakkadiske stimulus-aktivstørrelse, der spændte fra 4,90 grader ± 3,13 grader (gennemsnit ± SD) ved sætstørrelse 1 til 14,3 grader ± 5,4 grader ved sætstørrelse fire. En række Bayesianske t-tests med parvise prøver fandt, at bias ved sætstørrelse to oversteg bias ved sætstørrelse 1 (BF10=11.7), og bias ved sætstørrelse tre oversteg igen bias ved sætstørrelse to (BF10=15.1). Vi opnåede svage beviser, der ikke favoriserer nogen forskel mellem sætstørrelserne tre og fire (BF01=1.30). Ligeledes steg responsvariabiliteten også med sætstørrelsen, varierende fra 21,9 grader ± 8,1 grader ved sætstørrelse 1 til 37,2 grader ± 10,6 grader ved sætstørrelse fire. Bayesianske t-tests med parvise prøver fundet

at SD ved sætstørrelse to oversteg SD ved sætstørrelse et (BF10=292). SD'en på sætstørrelse tre efter tur

Figur 2. Resultater af eksperiment 1. (A) Farveresponsfordelinger for hver sætstørrelse, plottet vedrørende præ- og post-sakkadiske funktionsværdier (angivet med stiplede linjer). Pile under x-aksen angiver det cirkulære middelværdi af hver fordeling. (B) Gennemsnitlig cirkulær skævhed mod det post-sakkadiske træk som en funktion af sætstørrelsen. (C) Gennemsnitlig cirkulær standardafvigelse som funktion af indstillet størrelse. Fejlbjælker angiver 95 procent inden for forsøgspersoners konfidensintervaller (O'Brien & Cousineau, 2014).

overskredet SD ved sætstørrelse to (BF10=5.35). Vi fandt svage beviser, der ikke favoriserer nogen forskel mellem sætstørrelser tre og fire (BF01=2.76).

For at løse potentielle forvirringer undersøgte vi, om vores resultater kunne påvirkes af saccadisk adfærd. Forskelle i saccade-latens kan påvirke varigheden af ​​den præ-sakkadiske eksponering, da farven kun ændrede sig, efter at en saccade blev påbegyndt. Vi fandt ud af, at saccade-forsinkelser steg med sætstørrelsen, lige fra

fire. Denne effekt blev understøttet af Bayesianske parrede samples t-tests, der fandt kortere latenser fra sætstørrelse et til to (BF10=96.9), to til tre (BF10=61.1) og tre til fire (BF10=7.26). Dette udelukker saccade-latens som en alternativ forklaring på vores resultater: længere saccade-latens indebærer længere eksponering for den præ-sakkadiske stimulus, som burde være forbundet med en stærkere skævhed mod den præ-sakkadiske farve. Vores resultater viser den modsatte effekt. Desuden fandt vi ingen systematisk sammenhæng mellem saccade-latenstider og bias (indenfor forsøgspersonerne Pearsons r {{10}}.015 ± 0.043; Bayesiansk t-test på Fisher-transformerede korrelationer versus ingen korrelation, BF{{16 }}.82).

Excentriciteten af ​​den post-sakkadiske stimulus i forhold til det post-sakkadiske fikseringspunkt varierede afhængigt af, om den optog en af ​​de indre eller ydre array-placeringer. En tidligere undersøgelse (Oostwoud Wijdenes et al., 2015) fandt, at skævheder i integration afspejlede forskelle i den relative excentricitet af en stimulus før og efter saccaden. Selvom excentricitetsforskellen var lille, antog vi, at der kunne være en stærkere skævhed mod den post-sakkadiske farve for genstande på de indre end ydre steder. Vores resultater understøttede dog ikke en forskel i bias (indre=9.68 grader; ydre=9.99 grader; BF01=3.52), selvom der var svage beviser for en forskel i SD (indre=30.82 grader; ydre=33.88 grader; BF10=2.06). For at bekræfte, at dette ikke bidrog til vores resultater, genanalyserede vi hovedeffekterne af sætstørrelse med inklusion af en interaktionseffekt med målplacering (indre versus ydre). Vi fandt ud af, at modellen med interaktionen var mindre sandsynlig end den bedste model uden, henholdsvis BF01=29.82 og 6.52 for bias og SD.

Klik for atcistanche ekstrakt pulver til hukommelse

Selvom stimulusplaceringerne blev valgt til at være lige langt fra det præ-sakkadiske fikseringspunkt, kunne små forskelle i blikretningen under den præ-sakkadiske fikseringsperiode have påvirket vores fund, da de bestemte retinale excentricitet af det præ-sakkadiske farvearray (Oostwoud Wijdenes et al., 2015). Vi fandt en generel tendens til, at fikseringer blev vandret forskudt væk fra stimuli, efterhånden som sætstørrelsen øgedes. Forskelle i blikvinkel varierede fra 0.02 grader ± 0,11 grader ved sætstørrelse 1 til 0,07 grader ± 0,15 grader ved sætstørrelse fire, hvor positive værdier angiver blikforskydninger mod kanten af ​​skærmen. Bayesianske t-tests fandt svage beviser, der ikke favoriserer nogen forskel i vandrette forskydninger mellem sætstørrelser et og to (BF01=1.24) og to og tre (BF01=3.04), men beviser, der indikerer, at vandret forskydning ved sætstørrelse fire var længere fra stimuli end ved sætstørrelse tre (BF10=4.21). På grund af

uvidende deltagere. Vi fandt, at den observerede forskel kun var større end 95. percentilen af ​​blandede data i ét tilfælde (for bias ved sætstørrelse 2).

Afslutningsvis demonstrerer vi, at en stigning i antallet af genstande præsenteret før saccaden førte til et monotont fald i den grad, i hvilken præ-sakkadisk information påvirkede post-sakkadiske farvedomme. Kombineret med en samtidig stigning i responsvariabilitet, tyder dette på, at troværdigheden af ​​præ-sakkadisk information tilgængelig for transsakkadisk integration faldt med sætstørrelsen, i overensstemmelse med en

størrelsen af ​​forskellene i fiksering og at den største forskel i fiksering var mellem sætstørrelse tre og fire, hvor den mindste effekt i bias og SD blev observeret, føler vi os sikre på at udelukke variationer i præ-sakkadisk fiksering som en forklaring på vores resultater . I overensstemmelse hermed fandt vi svage beviser mod en sammenhæng mellem vandret præ-sakkadisk fikseringsforskydning og bias i farveestimater på tværs af alle forsøg (r=0.015 ± 0.052; Bayesiansk t-test på Fisher transformerede korrelationer versus ingen korrelation, BF01=2.20). Lignende analyser af post-sakkadisk fikseringsplacering med hensyn til den enlige post-sakkadiske stimulus fandt kun beviser mod virkninger af sætstørrelse (r=0.046 ± 0.042; korrelationer versus ingen korrelation: BF01=3.44 ).

I betragtning af amplituden af ​​den nødvendige saccade, stærk reproducerbarhed af saccade-hastighedsprofiler (f.eks. Harwood, Mezey, & Harris, 1999) og lave latenser for eye-tracker og display, kan vi være sikre på, at det store flertal af farveændringer fandt sted mens øjet bevægede sig. Vi kan dog ikke udelukke muligheden for, at nogle ændringer fandt sted før eller efter saccaden, især på forsøg, der blev afbrudt på grund af afvigende øjenbevægelser. For at undersøge om nogle ændringer havde været synlige for deltagerne, og om dette kunne have påvirket vores resultater, udførte vi en struktureret debriefing efter eksperimentet, som afslørede, at de fleste deltagere ikke var klar over farveændringen. Fire ud af 14 deltagere angav, at de var klar over, at farven på disken kunne ændre sig under et forsøg. At ekskludere disse deltagere ændrede ikke det overordnede mønster af resultater. Til en formel sammenligning mellem deltagere, der rapporterede at være opmærksomme på og uvidende om ændringen, udførte vi en bayesiansk ANOVA med blandede effekter, som ikke fandt nogen hovedeffekt af bevidsthed på hverken bias (BF01=1.39) eller SD (BF{ {6}}.81). Modellen, der var begrænset til hovedeffekten af ​​sætstørrelse, blev favoriseret frem for modellen, herunder effekter af sætstørrelse, bevidsthed og deres interaktion (for bias: BF=4.24; for SD: BF=7. 11). Desuden udførte vi en permutationstest ved tilfældigt at blande bevidste og uvidende etiketter mellem deltagere og beregne forskellen i bias og SD mellem de tilfældigt tildelte grupper. Denne proces blev gentaget 10,000 gange for at estimere den forventede fordeling af forskellige mål, hvis der ikke var nogen reel forskel mellem bevidste. En anden nøgleegenskab ved visuel arbejdshukommelse er, at ressourcer fleksibelt kan allokeres til stimuli i henhold til deres prioritet for opbevaring. Undersøgelser, der anvender opmærksomhedspræ-cues (Bays, 2014; Bays & Husain, 2008; Oberauer & Lin, 2017; Schmidt et al., 2002; Yoo et al., 2018) har vist forbedret genkaldelse af genstande, der er visuelt fremtrædende eller opgave- relevant. Hvis præ-sakkadisk information opbevares i en ressourcebegrænset butik, så ville vi forvente, at den præ-sakkadiske farve på en genstand, der blev anmeldt før saccaden, på samme måde ville blive opbevaret med højere troskab. Som en konsekvens heraf ville integrerede estimater være stærkere forudindtaget mod den præ-sakkadiske farve. Eksperiment 2 udgør en test af denne forudsigelse.

Metode

Deltagere

Femten deltagere (11 kvinder) i alderen mellem 18 og 34 år (gennemsnitlig=26.1) deltog i eksperiment 2.

Design og procedure

Eksempler på forsøgssekvenser for eksperiment 2 kan ses i figur 3. Designet var identisk med den indstillede størrelse fire betingelse i eksperiment 1, med følgende undtagelser: vi introducerede tre cueing-betingelser med samme frekvens: "gyldig", "ugyldig" og "ingen cue." Ugyldige og ugyldige tilstande, efter de indledende 500 ms fiksering, blev der præsenteret en mørkere grå (54,9 cd/m2) pil i 500 ms, der pegede på en af ​​de fire stimuluslokationer. Stikordet overlappede ikke med stimulusplaceringen, for at undgå kontrastændringer omkring det gengivne element, der kunne forstyrre farvebehandlingen. Ved gyldige forsøg blev emnet angivet af stikordet efterfølgende undersøgt (eksempel i figur 3, nederste panel). Ved ugyldige forsøg blev et af de tre andre emner undersøgt med lige stor sandsynlighed. Fordi der var fire elementer og en lige stor sandsynlighed for, at stikordet var

Figur 3. Eksempel på forsøgssekvenser for eksperiment 2, der viser tre af de ni mulige kombinationer af betingelser (ikke i skala). Stiplede røde cirkler repræsenterer blikfikseringer. Den stiplede røde pil repræsenterer saccade-vektoren. Farveændringen blev introduceret, så snart blikpositionen krydsede skærmens lodrette midterlinje. Farveændringer er overdrevet til illustrative formål.

gyldigt eller ugyldigt i et enkelt forsøg, var der tre gange større sandsynlighed for, at genstanden blev undersøgt, end en genstand, der ikke var genbrugt, hvilket gav et incitament til at prioritere dets opbevaring. Deltagerne blev eksplicit fortalt om den probabilistiske gyldighed af stikordet. No-cue-forsøgene fulgte de samme tidspunkter som gyldige og ugyldige forsøg, med den eneste forskel, at ingen pil blev vist.

Opgaven omfattede forsøg, hvor kun den præ- eller kun den post-sakkadiske stimulus blev præsenteret, i

hvor den probede stimulus blev præsenteret før og efter saccaden, mærket BEGGE forsøg (se eksemplet i figur 3, nederste panel), foregik på samme måde som forsøg 1 med sætstørrelse fire i eksperiment 1. Dvs.

fire genstande blev præsenteret før saccaden, kun én forblev synlig efter saccaden (det anmeldte emne om gyldige forsøg, og det uanmeldte emne på ugyldige og ingen cue-forsøg), og det emne blev angivet for en rapport med det bogstav, der svarede til dets placering inde i et farvehjul.

Kun PRE-forsøg var identiske med BEGGE forsøg med den undtagelse, at det probede emne blev fjernet under saccaden (se eksemplet i figur 3, øverste panel). Ingen pladsholder dukkede op i stedet for at undgå påvirkning af baglæns maskering. I POST-kun forsøg blev de præ-sakkadiske genstande erstattet med fire pladsholderprikker under øjenbevægelsen (se eksemplet i figur 3, midterste panel).

Figur 4. Resultater af eksperiment 2. (A) Gennemsnitlig cirkulær bias mod den post-sakkadiske farve i BEGGE tilstand, som en funktion af cue validitet. (B) Gennemsnitlig cirkulær standardafvigelse i hver præsentationstilstand, som en funktion af cue-validitet. (C) Farverapportfordelinger i BEGGE tilstand for alle cue-gyldigheder. Pile under x-aksen angiver fordelingens cirkulære middelværdi. Den lilla stiplede linje angiver modelforudsigelse af BEGGE-tilstanden afledt af PRE- og POST-only-betingelserne. Fejlbjælker angiver 95 procent inden for forsøgspersoners konfidensintervaller (O'Brien & Cousineau, 2014).

Manipulationer af cue-validitet og præsentationstid blev fuldt udlignet, hvilket resulterede i i alt ni tilstande. Deltagerne gennemførte otte blokke fordelt på to eksperimentelle sessioner med fire blokke hver. Hver blok omfattede 99 forsøg (11 pr. tilstand, tilfældigt sammenflettet) svarende til i alt

af sessioner blev udført inden for 1 uge. I begyndelsen af ​​den første session gennemførte deltagerne en øvelsesblok for øjenbevægelser (eksperiment 1), efterfulgt af en øvelsesblok på 33 forsøg, der kun involverede ingen cue-forsøg, og en anden øvelsesblok på 27 forsøg, der involverede alle eksperimentelle forhold.

Analyse

Bias og variabilitet blev beregnet på samme måde som eksperiment 1. Bemærk, at farveresponser kun blev afspejlet for forsøg i BEGGE tilstand.

Resultater og diskussion

Vi forventede, at cueing af en præ-sakkadisk genstand ville prioritere dens behandling og øge troskaben af ​​det lagredehukommelseindhold. På gyldige forsøg bør dette mindske bias mod den post-sakkadiske farveværdi og reducere fejlvariabilitet sammenlignet med ingen cue-forsøg.

For at bekræfte, at cue var effektiv til at modulere adfærd, analyserede vi farvefejlvariabiliteten i PRE-only og POST-only-betingelserne. I PRE-only-tilstanden (cyan symboler i figur 4B) var SD lavere ved gyldige forsøg (47,4 grader ± 25,4 grader) end på ingen cue-forsøg (77,0 grader ± 19,7 grader; BF{{12 }}). SD på ugyldige forsøg var i gennemsnit højere (86,2 grader ± 24,6 grader), selvom der kun var svag evidens for en forskel fra forsøg uden cue (BF10=2.05). I POST-only-tilstanden, som vist med de blå symboler i figur 4B, blev der ikke fundet nogen forskel i SD mellem cue-betingelser (gentaget målt Bayesiansk ANOVA, BF01=4.44). Dette mønster af resultater bekræfter, at cueing-manipulationen var effektiv til at modulere troværdigheden af ​​den præ-sakkadiske repræsentation af det cue-element, men ikke påvirkede post-sakkadisk behandling.

Vi undersøgte derefter effekten af ​​cues på integration i BEGGE tilstand. Farveestimater på gyldige forsøg var mindre forudindtaget mod den post-sakkadiske farve end på ingen cue-forsøg (14,2 grader ± 4.0 grader vs. 20.0 grader ± 3.4 grader; BF{{9 }}.49 × 105), i overensstemmelse med en pålidelighedsbaseret stigning i vægtningen af ​​den præ-sakkadiske farve på det cued element. Farvebias på ugyldige forsøg (19,9 grader ± 3,90 grader) adskilte sig ikke fra ingen cue-forsøg (BF01=3.79). Dette er stort set i overensstemmelse med den svage effekt af ugyldige signaler på variabilitet observeret i PRE-only tilstand.

Den fleksible ressource-konto forudsiger, at den øgede utroskab for en genstand, der er genstand for cued, bør modsvares af et fald i utroskab for uncued-genstande, og dette er blevet observeret i tidligere undersøgelser af visuelt arbejdehukommelse(f.eks. Bays, Gorgoraptis, Wee, Marshall, & Husain, 2011; Gorgoraptis, Catalao, Bays, & Husain, 2011). Manglen på at finde en klar ugyldig cue-effekt i denne undersøgelse kan afspejle det faktum, at mens fordelen ved en gyldig cue kun tilfalder den cued-vare, fordeles de tilsvarende omkostninger ved en ugyldig cue mellem alle uncued-elementer (3 i denne sag). Som en konsekvens er de forventede effekter af ugyldige stikord mindre og sværere at opdage end virkningerne af gyldige stikord.

Variabilitetsestimaterne for BEGGE-tilstanden er vist med lilla symboler i figur 4B. SD på gyldige forsøg (22,6 grader ± 3,9 grader) var lavere end SD på ingen cue forsøg (29,3 grader ± 6,5 grader; BF10=35.63). Numerisk oversteg SD på ugyldige forsøg SD på ingen cue-forsøg (32,8 grader ± 9,1 grader), selvom beviser for denne forskel kun var svage (BF10=2.43). Variabiliteten i BEGGE forsøg var lavere end variabiliteten i PRE-only forsøg i alle cueing-tilstande (laveste BF10=22.4). Vi fandt dog ikke et konsekvent fald i variabilitet sammenlignet med POST-only-tilstanden: for ugyldige (BF10=26.6) og ingen cue (BF10=13.5) forsøg, viste BEGGE tilstanden en højere SD, hvorimod der var bevis for ingen forskel i den gyldige tilstand (BF01=3.55).

I betragtning af at SD i BEGGE-tilstanden var højere end i POST-only-tilstanden, er det klart, at ydeevnen ikke demonstrerede fordelen forudsagt af optimal integration, i modsætning til nogle tidligere undersøgelser, der testede en enkelt stimulus (Ganmor et al., 2015) ; Wolf & Schutz, 2015). Den lilla stiplede linje i figur 4A og 4B svarer til forudsagt ydeevne baseret på et optimalt vægtet gennemsnit af kun PRE- og POST-data. Mens virkningerne af cue-tilstand var som forventet (mindsket bias mod post-sakkadisk farve og nedsat SD for gyldige cues) og kvalitativt matchede de empiriske data fra BEGGE-tilstanden, overvurderede den optimale integrationsmodel konsekvent bias mod

post-sakkadisk farve og undervurderede SD. Vi vil overveje mulige forklaringer på dette i den generelle diskussion.

Som i eksperiment 1 varierede excentriciteten af ​​den post-sakkadiske stimulus i forhold til det post-sakkadiske fikseringspunkt afhængigt af, om den optog en af ​​de indre eller ydre array-placeringer, hvilket muligvis førte til en stærkere skævhed mod den post-sakkadiske farve for emner på de indre end ydre steder. Igen understøttede vores resultater ikke en forskel i bias (indre=17.21 grader; ydre=18.61 grader grad; BF10=1.01), selvom der nu er stærkere beviser for en forskel i SD (indre=26.39 grader; ydre=30.58 grader; BF10=5.72). For at bekræfte, at dette ikke bidrog til vores resultater, genanalyserede vi hovedeffekterne af sætstørrelse med inklusion af en interaktionseffekt med målplacering (indre versus ydre). Vi fandt ud af, at modellen med interaktionen var mindre sandsynlig end den bedste model uden, BF01=5.44 og 1.86 for henholdsvis bias og SD.

Øjnens bevægelse er nøglen til at kunne se verden klart (Yarbus, 1967). Disse øjenbevægelser kompenserer for den begrænsede opløsning af menneskets perifere syn ved at understøtte akkumuleringen af ​​relevant visuel information på tværs af successive fikseringer (Irwin & Andrews, 1996). På tværs af to eksperimenter undersøgte vi arten af ​​repræsentationen af ​​det præ-sakkadiske input, der var tilgængeligt for integration. I eksperiment 1 fandt vi, at en stigning i antallet af præ-sakkadiske elementer monotont reducerede den relative vægtning af den præ-sakkadiske repræsentation i det integrerede estimat, i overensstemmelse med et fald i utroskaben af ​​den præ-sakkadiske repræsentation. eksperiment 2, fandt vi ud af, at en gyldig præ-cue, der fremhævede ét element i den præ-sakkadiske visning, førte til en stigning i den relative vægtning af den præ-sakkadiske repræsentation i integration, sammenlignet med en tilstand uden cue. Dette tyder på, at det prioriterede punkt var repræsenteret

med øget troskab i den præ-sakkadiske butik. Både faldet i utroskab med sætstørrelse (Bays & Husain, 2008; Schneegans et al., 2020; van den Berg et al., 2012; Zhang & Luck, 2008) og fleksibiliteten i tildelingen

(Gorgoraptis et al., 2011; Oberauer & Lin, 2017; Schmidt et al., 2002; Yoo et al., 2018) er karakteristiske kvaliteter ved visuelt arbejdehukommelse, ofte teoretiseret præ- og post-sakkadisk pålidelighed var virkelig lige så stor

Anerkendelser

Støttet af Wellcome Trust (tilskud 106926 til PMB).

Datatilgængelighed: Data og kode forbundet med denne undersøgelse er offentligt tilgængelige på https://osf.io/v27y6/.

Kommercielle relationer: ingen.

Tilsvarende forfatter: Garry Kong.

E-mail: gk426@cam.ac.uk.

Adresse: University of Cambridge, Downing St., Cambridge, CB2 3EB, Storbritannien.

*GK og LMK bidrog ligeligt til dette arbejde.