samenvatting: Een nieuwe studie onthult het precieze moment waarop de hersenen de richting van de blik detecteren, waardoor ons begrip van sociale interacties en stoornissen zoals autisme en de ziekte van Alzheimer wordt vergroot. De onderzoekers gebruikten elektro-encefalografie en machinaal leren om de hersenactiviteit te analyseren wanneer deelnemers avatars met verschillende hoofd- en oogoriëntaties bekeken.
Onderzoekers hebben ontdekt dat de hersenen eerst de hoofdrichting verwerken vóór de oogrichting, waarbij de taakcontext de nauwkeurigheid van de blikperceptie beïnvloedt. Deze ontdekking kan helpen bij de vroege diagnose en behandeling van autisme en de ziekte van Alzheimer.
Belangrijkste feiten:
- Hiërarchische verwerking: De hersenen detecteren eerst de richting van het hoofd na 20 milliseconden, en vervolgens de richting van de ogen na 140 milliseconden.
- Missie-impact: De nauwkeurigheid bij het bepalen van de blikrichting verbetert wanneer de aandacht op de blik is gericht.
- Diagnostische mogelijkheid: De bevindingen kunnen helpen bij de vroege diagnose en behandeling van autisme en de ziekte van Alzheimer.
bron: Universiteit van Genève
Blik speelt een cruciale rol in alledaagse sociale interacties. Ons vermogen om onmiddellijk te communiceren hangt af van het vermogen van de hersenen om de richting van de blik van anderen te detecteren en te interpreteren. Hoe detecteren onze hersenen de richting van onze blik, en welke factoren beïnvloeden dit proces?
Dat blijkt uit een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift NeuroAfbeeldingEen team van de Universiteit van Genève (UNIGE) is erin geslaagd het exacte moment waarop de blikrichting wordt gedetecteerd met ongekende nauwkeurigheid vast te stellen.
Deze bevindingen vergroten ons begrip van autismespectrumstoornissen aanzienlijk en kunnen therapeutische perspectieven bieden voor mensen die getroffen zijn door de ziekte van Alzheimer.
Menselijke gezichten zijn de meest voorkomende en consistente visuele stimuli die we tegenkomen vanaf het moment dat we geboren worden. Ons brein heeft de expertise ontwikkeld om gezichten te onthouden en te herkennen, en om de boodschappen die ze overbrengen te interpreteren. Direct oogcontact signaleert bijvoorbeeld een verlangen om deel te nemen aan sociale interactie, terwijl het vermijden van oogcontact de tegenovergestelde boodschap overbrengt. Maar hoe snel kunnen onze hersenen de percepties van anderen absorberen?
Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar dit onderwerp. De huidige publicaties richten zich echter vooral op het geïsoleerd bestuderen van de oogregio, waarbij andere factoren zoals de oriëntatie van het hoofd worden genegeerd.
Hersenanalyse van blik
Een team van de Universiteit van Genève presenteerde de deelnemers aan de studie 3D-avatars, elk met verschillende hoofd- en blikrichtingen. Bij de eerste taak werd vrijwilligers gevraagd de richting van het hoofd te bepalen, terwijl ze bij de tweede taak de richting van de ogen moesten bepalen.
Door de hersenactiviteit te analyseren met behulp van EEG ontdekte het onderzoeksteam dat het mogelijk is deze twee processen betrouwbaar en onafhankelijk van elkaar te decoderen.
“Het experiment toonde ook aan dat er een bepaalde hiërarchie bestaat in de verwerking van deze twee stukjes informatie. De hersenen nemen vanaf 20 milliseconden eerst de meer globale visuele signalen waar, dat wil zeggen de richting van het hoofd, voordat ze zich concentreren op de meer lokale informatie. , dat wil zeggen de ogen, vanaf 140 milliseconden.
“Deze hiërarchische organisatie maakt het mogelijk dat informatie over de oogregio en de hoofdrichting wordt geïntegreerd, om een nauwkeurige en efficiënte beoordeling van de blikrichting te garanderen”, legt Domeli Tautvedit uit, een postdoctoraal fellow en onderzoeksmedewerker aan de School voor Psychologie en Pedagogische Wetenschappen van de Universiteit van Genève. en eerste auteur van het onderzoek.
Uit het onderzoek bleek ook dat het decoderen van de blikrichting aanzienlijk nauwkeuriger was wanneer deelnemers specifiek werd gevraagd aandacht te besteden aan de blik van weergegeven gezichten. Dit betekent dat de taakcontext de perceptie en het begrip van de blik beïnvloedt.
“In het dagelijks leven laten deze resultaten zien dat wanneer mensen actief betrokken zijn bij een ‘sociale situatie’, ze “beter en sneller de bedoelingen van anderen herkennen.”
Geavanceerde methode
De gebruikte methode levert zeer nauwkeurige resultaten op voor deze twee mechanismen. Door de analyse van neurale activiteit met behulp van EEG te combineren met machine learning-technieken, kon het onderzoeksteam de decodering van blik en hoofdrichting voorspellen, zelfs voordat de deelnemers zich ervan bewust waren.
“Deze methode vertegenwoordigt een belangrijke technische innovatie op dit gebied, omdat deze een veel nauwkeurigere analyse mogelijk maakt dan voorheen mogelijk was”, voegt Nicolas Burra toe.
Bij mensen met autismespectrumstoornissen kan het decoderen van deze informatie worden verstoord en kunnen zij er de voorkeur aan geven oogcontact te vermijden. Dit is ook het geval bij de ziekte van Alzheimer, waarbij geheugenproblemen tijdens de progressie van de ziekte de relaties van een persoon met anderen aantasten en vaak leiden tot sociale terugtrekking. Daarom is het noodzakelijk om de neurale mechanismen bij het detecteren van de blikrichting te begrijpen.
De resultaten van het onderzoek en de gebruikte methode dragen aanzienlijk bij aan de vroege diagnose van autismespectrumstoornissen bij kinderen. Wat de ziekte van Alzheimer betreft, is een van de meest opvallende symptomen naarmate de ziekte voortschrijdt het onvermogen om gezichten te herkennen, zelfs de gezichten van familieleden.
Deze studie maakt dus de weg vrij voor een beter begrip van de neurale mechanismen die verband houden met verminderde sociale interactie en geheugen voor gezichten – een onderwerp dat momenteel wordt bestudeerd door Dr. Tautvedit aan de McGill University in Canada. Het ESClab van de Universiteit van Genève zal het onderzoek op dit gebied voortzetten door deze processen tijdens sociale interacties in het echte leven te analyseren.
Over dit visuele neurowetenschappelijk onderzoeksnieuws
auteur: Antoine Guinot
bron: Universiteit van Genève
communicatie: Antoine Guinot – Universiteit van Genève
afbeelding: Afbeelding afkomstig van Neuroscience News
Originele zoekopdracht: Vrije toegang.
“Timing van perceptie van blikrichting: ERP-decodering en taakmodulatie“Door Nicolas Burra et al.” NeuroAfbeelding
een samenvatting
Timing van perceptie van blikrichting: ERP-decodering en taakmodulatie
Het onderscheiden van de richting van de blik van iemand anders is uiterst belangrijk in de dagelijkse sociale interactie, omdat het belangrijke informatie oplevert over de aandacht van mensen, en dus over hun bedoelingen.
De temporele dynamiek van de blikverwerking werd onderzocht met behulp van gebeurtenisgerelateerde potentiëlen (ERP’s) die werden vastgelegd met behulp van elektro-encefalografie (EEG).
Het moment waarop onze hersenen de blikrichting (GD) onderscheiden, onafhankelijk van andere gezichtssignalen, blijft echter onduidelijk. Om dit probleem op te lossen, had de huidige studie tot doel het tijdsverloop van de verwerking van de blikrichting te onderzoeken, met behulp van een ERP-decoderingsaanpak, gebaseerd op de combinatie van ondersteunende vectormachines en foutgecorrigeerde uitvoercodes.
We registreerden EEG bij gezonde jonge volwassenen, van wie er 32 GD detecteerden en 34 van hen gezichtsoriëntatietaken uitvoerden. Beide taken presenteerden realistische 3D-gezichten met elk vijf verschillende hoofd- en blikrichtingen: 30°, 15° links of rechts, en 0°.
Hoewel klassieke ERP-analyses geen duidelijke effecten van kortstondige blikken lieten zien, onthulden ERP-decoderingsanalyses dat discriminatie van kortstondige blikken, ongeacht de hoofdrichting, begon bij 140 ms bij de momentele bliktaak en bij 120 ms bij de gezichtsrichtingstaak. De decoderingsnauwkeurigheid van de momentane blik was hoger bij de momentele bliktaak dan bij de gezichtsrichtingstaak en was het hoogst bij directe blik in beide taken.
Deze resultaten suggereren dat het decoderen van hersenpatronen wordt gemoduleerd door het belang van de taak, waardoor de latentie en decoderingsnauwkeurigheid van GD veranderen.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”