Mikrosakkaden als objektiver Zugang zu visueller Orientierung und Selektion

• Antragsteller: Professor Jochen Braun
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252376387

Unsere Vorarbeiten zeigen, dass Mikrosakkaden (MS) detaillierte Hinweise sowohl auf Richtung und Zeitpunkt von Aufmerksamkeitsverschiebungen als auch auf die Position fortgesetzter Aufmerksamkeit geben können. Neuere Arbeiten an nicht-menschlichen Primaten legen nahe, dass Mikrosakkaden die Aktivität einer Unterklasse von Neuronen in einer Reihe von anatomisch getrennten, aber funktional integrierten Hirnregionen widerspiegeln (Kollikulus superior, frontale Augenfelder, lateraler intraparietaler Sulcus). Dieses 'selection map' Netzwerk scheint verschiedene Aspekte der visuellen Orientierung und Selektion -- darunter visuelle Aufmerksamkeit, visuelle Salienz, und Sakkadenvorbereitung -- zu integrieren. Wir schlagen jetzt eine Reihe weiterführender Experimente mit menschlichen Versuchspersonen vor, welche den objektiven Zugang visuellen Orientierung und Selektion ausnutzen, den Mikrosakkaden geben können. Insbesondere möchten wir unsere einzigartige Expertise mit psychophysischen Doppelaufgaben mit der Messung von Mikrosakkaden und mit rechnerischen Modellen kombinieren, um die Wechselwirkungen von visueller Aufmerksamkeit, visueller Salienz, und Sakkadenvorbereitung mit bislang unerreichter Genauigkeit zu charakterisieren.Die einzelnen Ziele des vorgeschlagenen Projekts sind wie folgt:(i) Quantitative Bestimmung der Modulation der MS Statistik durch top-down Aufmerksamkeit, bottom-up Salienz, und Sakkadenplanung. (ii) Überprüfung der Hypothese, dass die verschiedenen Orientierungsvorgänge um eine "limited resource" konkurrieren, deren Beanspruchung sich in der MS Statistik spiegelt [Sperling & Dosher, 1986; Lavie, 2005]. (iii) Überprüfung der Hypothese, dass top-down und bottom-up Selektion die MS Statistik vergleichbar modulieren, wie "saliency map" Theorien der visuellen Aufmerksamkeit vorhersagen [Koch & Ullman, 1985; Itti & Koch, 2000]. (iv) Überprüfung der Hypothese, dass Modulation der MS Statistik mit visuellen Diskriminationsleistungen "outside the focus of attention" korrellieren [Braun, 1998; Braun & Julesz, 1998; Lee et al., 1999; Braun et al., 2001].(v) Klärung des oft und kontrovers diskutierten Verhältnisses von Aufmerksamkeit und Diskiriminationsleistung ('awareness') [Lamme et al., 2003; Koch & Tsuchiya, 2007; Dehaene et al., 2006].(vi) Rechnerische Modellierung der 'selection map' Aktivität in Anlehnung an Daten von nicht-menschlichen Primaten (Daten von Dr. Hafed, Tübingen). Vorhersage der MS Statistik auf der Grundlage stochastischer Fluktuationen der Modellaktivität.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen