John J. McDonald, Clayton Hickey, Jessica J. Green, and Jennifer C. Whitman
Inhibition of Return in the Covert Deployment of Attention: Evidence from Human
Electrophysiology(2008)
사람은 최근에 주의했던 위치에 나타나는 물체에 반응하는 것이 느려진다. 이러한 지연-회귀억제(IOR)로 잘 알려져 있는-은 최근 주시했던 사물의 검토를 막아서는 것에 의해서 시각환경의 조사를 도와준다고 믿어왔다. 그러나
IOR이 주의에 대한 암묵적 전개에 억제를 반영한다는 어떤 증거도 있지않다. 여기서 관찰자들은 주의에 대한 암묵적 전개를 반영하는 후 대측 N2(N2pc)라 불리는 ERP 구성요소와 IOR을 측정하기 위하여 이용한 수정된 시각-조사 과제에 대상이 되었다. N2pc는 목표가 최근 주의하지 않은 위치에 나타날 때 보다 최근 주의한 위치에 나타날 때 더 작았다. 이 감소는 시각 피질과 오른쪽 두정엽에서 신경학적 처리의 조절 때문이었다. 중요한 것은 N2pc에서 지연에 대한 어떤 증거도 없다는 것이다. 우리는 우리의 과제에서 IOR을 기반으로 하는 억제성 처리과정이 최근 주의했던 위치에서 주의를 전환시킬 확률이 감소하고 주의에 대한 암묵적 전개 그 자체는 지연되지 않는다는 결론을 내렸다.
중요한 것은 이들 시행에서 유발된 N2pc활성은 반대편 시야에 있는 목표로 옮기게 될 때 유발된 N2pc활성과 반대작용을 할 것이다. 그럼에 따라서 모든 반복 시행조건 간에 평균화는 전체 N2pc 크기를 감소시킨다.
Neural Source Estimation
N2pc wave의 피질 발생원은 왼쪽 목표자극과 오른쪽 자극의 차이 wave에 기반을 둔다. N2pc 전류소스의 이산 추정은 BESA 5.1을 이용하여 추정되었다. 한 쌍의 쌍극자가 175-225ms 시간주기에서 ERP 차이 wave에 피팅되었다. 쌍극자 쌍은 위치가 좌우대칭되는 제약을 걸었다. 각 쌍극자 좌표는 Talairach 공간에 27명의 개인 MRI를 이용하여 평균화 된 머리모형으로 만들어진 표준 유한 요소모델에 표시되었다.
각 대상자의 Beamformer 전류원 추정은 BESA 5.1을 이용하여 반복조건과 변화조건에 대해서 별도로 계산되었다. BESA에서 개별 대상자에 대하여 Beamformer 전류원을 계산한 후에 fMRI software에서 무작위 순열검정법으로 통계적 평가를 했다.
1) scalp topography; 반복조건과 변화조건에서 각각, 왼쪽에서 오른쪽 목표자극을 뺀 차이, 변화조건에서 반복조건을 뺀 차이의 파형.
2) Dipole ; 175-225ms 시간주기에서 중립조건에 대한 대칭 쌍극자 피팅. 변화조건과 반복조건에 적용.
3) Beamformer source ; 8-12Hz, N2pc 시간범위에서 변화조건과 반복조건사이의 활성차이를 국소화.
두정엽 전류원은 공간에서 주의에 대한 실제 전개를 반영하는 것으로 가정되었다. 반면에 후두엽 전류원은 목표자극에 대한 주의선택을 반영하는 것으로 가정되었다. 이런 점을 비춰봤을 때 본 결과들은 IOR가 두정엽에서 주의-전환 처리에서 편향과 후두엽에서 주의-관련 처리의 조절을 반영한다는 것을 시사한다.
다른 최근의 증거들은 단서-목표 과제와 목표-목표 과제에서 반응 처리의 억제를 밝혔다. 특히 IOR은 아마도 운동피질에서 시작된다고 여겨지는 베타 밴드 EEG 진동에서 증가된 동기화와 관련되어 왔다.
IOR는 다른 상황에서 다른 종류의 주의조절과 관련있을 수 있지만, 우리의 연구는 IOR이 주의에 대한 어떤 억제 지연 또는 새로운 위치에서 어떤 상당한 촉진 편향없는 탐색과제(visual-search)에서 수행에 영향을 줄 수 있다는 것을 보여주었다.
본 연구는 사람이 시각적 환경을 어떻게 탐색하고 시각피질에서 신경학적 활성이 어떻게 지각 및 행위와 관련있는지에 대한 이해를 향상시켰다. 최근 연구와 일치하는것으로, 위에서 보고했던 결과들은 우리의 시각지각의 타이밍이 시각피질에서 신경활성에 대한 타이밍과 밀접한 관련이 없다는 것을 보여준다. 최근 주의했던 위치에 나타나는 물체에 반응하는 것에 있어서 -잘 알려져 있는- 지연이 있다는 것에도 불구하고, 우리는 앞서 주의했던 위치에 대한 주의의 암시적 전개가 지연되었다는 어떠한 증거도 찾지 못했다. 이것은 주의를 전환하는 것에 있어서 지연만이 어떤 특정 위치에 도달하는 것으로부터 주의를 막지 않을 것이라는 이유 때문에 최적의 탐색에서 IOR의 제시되었던 역할을 고려하여 직관적 감각을 만든다. 우리의 ERP 결과를 근거로 하여 시각 시스템은 확률적인 방법에서 최근 주의했던 위치를 벗어나 주의를 전환하는 것으로 탐색을 최적화한다고 제시한다. 기존의 IOR과 주의에 대한 신경인지 모델은 이런 억제 편향을 포함시켜야 할 것이다.
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