Behavioral and neural investigation on the effect of spatial attention on surround suppression

Bir görsel uyaran, onu çevreleyen diğer uyaranlarla birlikte sunulduğunda, davranışsal duyarlılık ve nöral tepkiler, aynı uyaranın tek başına sunulduğu duruma kıyasla değişebilir ve sıklıkla azalabilir. Bu genellikle merkez-çevre etkileşimi veya çevresel baskılama olarak adlandırılır ve biyolojik görüşteki en temel mekanizmalardan biridir. Hareket algısında merkez-çevre etkileşiminin uyaranın boyutundan ve kontrastından etkilendiği iyi bilinmektedir. Sürüklenen bir ızgaranın boyutu arttıkça, ızgara yüksek kontrasta sahipse ana kortikal hareket işleme alanlarından biri olan medial temporal kompleksteki (MT+) nöral aktivitenin yanı sıra hareket yönü ayırma performansı da azalır ({\em çevresel baskılama}). Öte yandan, boyut belirli sınırlar dahilinde arttığında, ızgara düşük kontrasta sahipse MT+'da hem ayrım performansı hem de nöral aktivite artabilir ({\em çevresel kolaylaştırma}). Buna ek olarak, uzamsal dikkatin hem insanlarda hem de insan olmayan hayvanlarda çevresel baskılamayı statik uyaranlarla modüle ettiği bilinmektedir. Ancak daha önce yapılan hiçbir çalışma, dikkatin uzamsal kapsamının insan hareket algısında çevresel baskılama üzerindeki etkisini doğrudan ve sistematik olarak incelememiştir. Bu tezde sunulan çalışmalar, görsel hareket işlemede uzamsal dikkatin kapsamının merkez-çevre etkileşimi üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Deneylerimizde, katılımcılara bir 'merkez' ve bir 'çevreleyen' sürüklenen ızgaranın sunulduğu iki dikkat koşulu ve yeni bir uyaran tasarımı kullandık. 'Dar dikkat' koşulu olarak adlandırdığımız dikkat koşullarından birinde katılımcılar, dikkatlerini uyaranın orta kısmına sınırlayan bir görev gerçekleştirdiler. 'Geniş dikkat' koşulu olarak adlandırdığımız diğer dikkat koşulunda katılımcılar, dikkatlerini hem merkezdeki hem de çevredeki ızgaralara genişletmelerini gerektiren görevler gerçekleştirdiler. Bu deneysel paradigmayı kullanarak, hareket yönü ayrım eşiklerini davranışsal yötemler kullanarak ve kortikal aktiviteyi (işlevsel magnetik rezonans görüntüleme (iMRG) ile ölçtük. Davranışsal olarak, geniş dikkat koşullarında ayrım eşiklerinin yükseldiğini, yani daha güçlü bir çevresel baskılama gözlemlendiğini bulduk. MT+'nın insan homologunda (hMT+), dikkatin uzamsal kapsamını arttırmanın kortikal tepkilerin azalmasına, yani daha güçlü nöral baskılamaya yol açtığını bulduk. Ancak, birincil görsel korteksteki (V1) aktivite için bu durum söz konusu değildir. Son olarak, mekansal dikkat ve yanıt normalizasyonunu birleştiren basit bir hesaplamalı modelin, hMT+ ve V1'deki yanıt örüntülerini başarılı bir şekilde tahmin edebildiğini gösterdik. Ayrıca model, kortikal tepkiler ile davranışsal eşikler arasında bir bağlantı sağlayabilmektedir. Genel olarak bulgularımız ve analizlerimiz, davranışsal etkinin hMT+ aktivitesiyle başarılı bir şekilde tahmin edilebildiğini göstermiştir. Bu sonuçlar, mekansal dikkatin çevresel baskılama üzerindeki kritik rolünü, yani hareket algısındaki çevresel baskılamanın daha geniş bir dikkat alanıyla daha güçlü hale geldiğini ve etkiyi destekleyen olası kortikal mekanizmaları ortaya koymaktadır.