비주얼 N1

시각적 N1은 시각적으로 유발되는 전위로서, 뇌에서 생성되어 두피에 기록되는 사건 관련 전위(ERP)의 일종이다. N1은 구성 요소의 극성과 일반적인 타이밍을 반영하기 위해 그렇게 명명된다. "N"은 평균 마스토이드 기준과 관련하여 구성 요소의 극성이 음수임을 나타낸다. "1"은 원래 음이온성분이라고 표시했지만, 지금은 이 성분의 전형적인 피크인 150~200밀리초 전후의 값을 더 잘 지수화한다. N1 처짐은 후두부, 두정, 중앙 및 전면 전극 부지를 포함한 대부분의 기록 부위에서 감지될 수 있다.^[1] 시각적 N1은 두피 전체에 광범위하게 분포되어 있지만, 두피의 후부 부위보다 전두엽에 가장 먼저 정점을 이루며,^[1][2] 뚜렷한 신경 및/또는 인지 상관관계를 암시한다.^[3] N1은 시각적 자극에 의해 유도되며 시각적 유발 잠재력의 일부로서 시각적 오프셋, 오프셋 및 변화에 반응하여 관찰된 일련의 전압 편향이다. 우뇌와 좌뇌 모두 N1을 생성하지만 N1의 좌우뇌는 자극이 중심적으로, 측면적으로 또는 양방향으로 제시되는지에 따라 좌우된다. 자극이 중심적으로 제시될 때, N1은 쌍방향이다. 횡방향으로 제시하면 N1은 자극의 시각적 영역에 대해 더 크고, 더 빨리, 그리고 횡방향이다. 각 시각 영역에 하나씩 두 개의 시각 자극이 제시될 때 N1은 쌍방향이다. 후자의 경우 N1의 비대칭적인 치우침은 주의에 의해 변조된다.^[4] 또한, 그것의 진폭은 선택적 주의의 영향을 받기 때문에 다양한 주의 과정을 연구하는데 사용되어 왔다.^[5][6]

역사

N1은 시각 자극에 대한 정상적인 반응의 일부인 초기 시각적 구성요소임에도 불구하고 선택적 주의에 대한 민감성과 관련하여 가장 광범위하게 연구되어 왔다. 주의와 관련하여 N1 진폭의 변조에 초점을 맞춘 초기 연구는 N1 주의 효과에 대한 제한된 증거를 발견했다. 그러나 N1 진폭과 주의력 사이의 관계에 대한 불확실성은 Haider, Sprin, Lindsley(1964)의 획기적인 연구에 의해 해결되었으며, 주의 수준은 N1 진폭의 변동과 체계적으로 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.특히 Haider 외 연구진(1964)은 시각적 차별이 필요한 경계 과제를 채용했다.참가자가 시각적 이미지를 수동적으로 관찰하는 대신 자극에 주의를 기울이도록 하기 위한 이온 및 반응. 참가자들은 일련의 광선 점멸을 관찰했고 희미한 점멸에 버튼 누름으로 응답하라는 지시를 받았다. 이 희미한 섬광에는 응답이 필요 없는 더 밝은 섬광이 섞여 있었다. 실험은 약 100분간 지속되었고, 이러한 유형의 경계 작업에서는 일반적으로 시간이 지남에 따라 희미한 섬광에 대한 정확한 응답은 감소했는데, 이는 실험 전체에서 주의력이 감소했음을 나타낸다. 중요한 것은, N1의 진폭이 조광 플래시에 대한 응답에 따라 체계적으로 변화했다는 점이다. 정확도와 주의력이 감소함에 따라 N1의 진폭이 감소하여 N1의 진폭이 주의 수준과 밀접하게 연관되어 있음을 시사한다.^[7]

다른 주의 조작을 채택한 후속 연구에서도 유사한 결과가 발견되었으며, N1과 주의 사이의 연결에 대한 추가 지원이 제공되었다. 한 연구에서 피실험자들은 다양한 유형의 시각 자극에 주의를 집중시켰고, 시각 자극에 대한 N1의 진폭은 참여 여부에 따라 다양했다. 좀 더 구체적으로 말하면, N1은 무시된 자극에 비해 더 큰 자극이었다.^[8] Van Voorhis & Hillyard(1977)^[9]에 의한 후기 연구는 광 섬광이 독립적으로 무작위 시퀀스로 왼쪽 또는 오른쪽 시야에 동시에 전달되는 작업 동안 N1의 진폭 변화를 조사했다. 피실험자들은 좌익, 우익, 또는 두 분야에 모두 참여하라는 지시를 받았다. 후두부에서 N1의 향상은 조명 섬광이 전달된 분야에 주의를 기울였을 때 발견되었다. 이에 비해 N1은 주의 초점 반대쪽 분야에서 발생한 섬광의 경우 더 작았다. 주의를 좌우 장으로 나눌 때 N1 진폭은 중간이었다. 따라서, 참석한 장소에서의 시각적 정보가 증폭되는 것으로 보였다. N1의 주의 관련 변조는 청각적 형식에서 발견되는 주의 효과와 유사한 선택적 시각적 주의의 증거를 만들어 냈으며, 청각적 N100은 청각적 영역 내의 선택적 주의에 따라 달라진다.

주요 패러다임

필터링 패러다임

N1의 진폭이 주의 수준에 따라 달라진다는 사실이 밝혀진 후, 연구원들은 참여했을 때와 방치되었을 때 동일한 자극이 어떻게 인식되는지 관심을 갖게 되었다. 필터링 패러다임이라고도 하는 실험 패러다임은 관심이 자극의 인식에 어떻게 영향을 미치는지 평가하기 위해 개발되었다. 필터링 패러다임에서 참가자는 컴퓨터 화면의 오른쪽 또는 왼쪽 시각 영역에 주의를 집중하도록 지시 받는다. 시각 영역은 일반적으로 실험 또는 실험 블록에 걸쳐 피험자 내에서 균형을 이룬다. 따라서 첫 번째 시험의 경우 참가자는 오른쪽 시야에 주의를 기울일 수 있지만, 이후 왼쪽 시야에 주의를 기울일 수 있다. 각 시행 내에서 그리고 여러 시각 분야에서 참가자들에게 동일한 자극이 주어진다. 예를 들어 지속시간에 따라 다른 빛의 점멸과 같은 자극이러한 자극은 참가자들에게 주어진다. 참가자는 대상이라고 하는 짧은 지속시간 빛의 섬광과 같은 특정 자극이 참가하고 있는 시야에 나타날 때 버튼을 눌러 대응해야 한다고 한다. 각 시각 분야 내 대상의 수는 비시각적 대상의 수보다 적으며, 참가자는 다른 시각 분야를 무시하고 해당 시각 영역에 제시된 대상에 응답하지 않도록 지시 받는다. 참여 시각 분야의 대상을 무인 시각 분야의 대상과 비교했을 때, 무인 대상의 경우, 참여 대상보다 작은 N1을 유도하는 것으로 나타나 주의가 참여(무인) 자극에 대한 인식을 높이는 감각적 이득 메커니즘으로 작용함을 시사한다.^{[5][6][9][10]}

시각공간 쿠잉 패러다임

Visuospatial Cuing Paradigms에서 주의는 컴퓨터 화면의 한 영역에 집중되지만, 표적 자극의 표시와 관련된 큐의 유효성은 다양하다. 따라서 이 패러다임은 정확한 위치 대 잘못된 위치에 주의를 기울이는 것이 N1의 진폭에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공한다. 예를 들어, 참가자들은 컴퓨터 화면의 오른쪽과 왼쪽 위 모서리에 네 개의 상자가 있는 시각적 배열을 제공한다. 비주얼 디스플레이의 첫 번째 프레임에서 그들은 컴퓨터 화면 중앙에 있는 작은 점선에 고정시키라고 한다. 참가자가 큐를 찾을 수 있도록 준비하기 위해 점선을 십자형으로 바꾸는 경고 프레임이 뒤따른다. 경고 프레임 뒤에 화살표가 정사각형 1개 또는 4개 모두의 방향을 가리키는 큐형 프레임이 나타난다. 큐가 정확해 표적이 제시될 사각형을 가리키는 경우도 있다. 다른 경우에는 큐가 부정확하여 표적이 제시되지 않을 사각형을 가리킨다. 나머지 경우, 모든 사각형의 방향을 가리키는 중립 큐가 제시된다. 다음으로 네 개의 사각형 중 하나에 작은 점이 나타나는 표적 프레임이 표시된다. 마지막 프레임에서 화살표가 네 개의 사각형 중 하나를 가리키고 참가자들은 큐가 사각형에 나타났는지 버튼을 눌러 반응한다. N1의 진폭은 정확하게 계량되고 부정확하게 계량되며 중성적으로 계량된 시행에 따라 달라진다. 대상이 제시된 정사각형(정확하게 정밀한 정사각형 시험)으로 주의력을 향했던 실험에서 N1의 진폭은 모든 정사각형(중성적으로 정사각형 시험)으로 주의력을 향했던 실험(정확하게 정사각형 시험)과 b)의 잘못된 정사각형으로 향했던 실험(정확하게 정사각형 시험)에서 모두보다 크다.N1의 진폭이 정확한 위치에 주의를 기울이는 이점이 있다는 것을 나타낸다.^[11]

진폭 및 지연 시간에 영향을 미치는 요인

N1의 진폭 또는 크기는 일반적으로 N1(약 150~200ms 후 시물루스)을 포괄하는 윈도우 내의 평균 전압을 취하여 측정한다. N1은 음성으로 진행되는 성분이기 때문에 "더 큰" 진폭은 더 음성으로 대응되는 반면, "더 작은" 진폭은 더 적은 음성으로 대응된다.

연구에 따르면 N1의 진폭은 N1의 크기와 직접적인 관련이 있는 자극 각도와 휘도 등 특정 시각적 파라미터에 의해 영향을 받는다고 한다.^[12][13] 또한 N1의 진폭은 참석 장소와 무인 장소의 자극에 반응하여 더 크다. 반대로, 참석 위치의 자극에 대한 자극 간 간격(즉, 자극의 연속적인 표시 사이의 시간)이 증가하면 진폭이 감소한다.^[14] N1에 대한 진폭 효과는 대상자가 자극에 신속하게 반응해야 하는 단순한 반응 시간 작업 중에는 없다.^[1] 이 결과는 N1이 시각적 차별 과정과 연관되어 있음을 시사한다.

주의의 선택 효과를 이해하는 데 관심이 있는 연구자들은 진폭 차이가 게인 제어 메커니즘을 나타내는 것으로 여겨지기 때문에 N1의 진폭 변화에 특히 관심을 가져왔다(위의 필터링 패러다임 참조). 예를 들어, 무인 시각장 대상의 N1 진폭은 참여 시각장 대상의 경우보다 작기 때문에, 주의는 출석 위치로부터의 감각 입력의 처리를 증폭시키고 무인 위치로부터의 감각 입력을 억제하는 역할을 한다고 생각된다.^[5][6] 따라서 N1의 진폭 차이는 주의가 추가 처리를 위해 특정 유형의 감각 자극을 선택하는 데 도움이 되는지에 대한 증거를 제공하는 데 유용하다.

N1의 지연 시간에 영향을 미치는 요인 중 하나는 처리 노력이다: N1 지연 시간은 처리 노력 또한 증가함에 따라 증가한다.^[15] 특히, 지연 시간은 상당히 복잡하거나 어려운 작업 중에 증가하여 더 많은 적극적인 주의나 노력이 필요한 것으로 보인다. 예를 들어, N1의 시작, 피크 및 오프셋 지연은 식별 과제와 비교하여 간단한 검출 과제에서 움직이는 자극에 반응하여 훨씬 더 일찍 발생한다.^[16] N1은 시각 자극의 강도 조작에도 민감하다. 자극 섬광의 밝기가 증가함에 따라 N1의 피크 대기 시간이 단축된다.^[17] 따라서, N1 지연 시간은 주의력 수요나 처리 노력의 수준뿐만 아니라 플래시 강도 같은 지각 요인에 의해 영향을 받는 것으로 보인다.

색과 동작

N1의 진폭 차이는 주의력이 색이나 움직임과 같은 시각적 정보를 보다 광범위하게 분석할 수 있다는 증거를 제공했다. 예를 들어 필터링 패러다임(위의 설명 참조)에서 참가자들에게 색상이나 움직임에 기초하여 표적을 식별하도록 지시하였다. 참가자들에게 한쪽 시각분야에 참석하라고 하는 경우도 있었고, 다른 경우 참가자들의 관심이 한쪽 시각분야에 집중되지 않는 경우도 있었다. N1의 진폭은 참가자들에게 시각 영역의 한 쪽에 참석하라는 지시를 받았을 때와 그렇지 않았을 때의 정확한 색상과 움직임의 표적에서 더 큰 것으로 밝혀졌다. 이러한 발견은 특정 위치에 대한 관심이 시각 정보의 추가 처리를 용이하게 하고 무인 위치에서 추가적인 시각 처리를 억제하는 데 도움이 된다는 것을 시사한다.^[18]

객체 및 위치

공간적 주의력은 향후 처리될 지각 정보에 대한 선택에서 독특한 것으로 나타났지만, 추가 처리를 위한 정보 필터링에서도 사물이 중요한 것으로 나타났다. 예를 들어 필터링 패러다임(위 참조)에서는 시각 영역의 양쪽에 직사각형이 표시되었다. 참가자들은 시각 영역의 한 쪽과 시각 영역 내에서 개체의 상위 50%에 참여하도록 지시되었다. 대상은 오른쪽 상단 모서리의 음영 영역이었으나, 이와 유사한 대상이 참석한 시각 영역의 무인 하단과 무인 시야의 대상 상·하반부에 표시되었다. 예상대로, 참석한 시각 분야의 대상을 무인 시각 분야의 대상과 비교했을 때, 참가(무인용) 대상의 경우 N1의 진폭이 더 큰 것으로 나타났다. 또한, N1의 진폭은 참석한 시각장과 객체의 출석 부분에 있는 표적에 대해 가장 크지만, 출석 객체의 무인 부분에 있는 표적에 대한 N1의 진폭은 주의 중심에서 등가 거리에 있지만 무인 오비지에 있는 표적에 대한 N1의 진폭보다 컸다.ect. 이러한 결과는 공간적 관심이 추가 처리를 위한 선택 메커니즘으로 작용하지만, 공간적 관심이 물체에 퍼질 수 있고 추가적인 지각 처리에 영향을 미칠 수 있다는 증거를 제공한다.^[19]

감정 자극

보다 최근에는 N1에 대한 연구가 사회적으로 관련된 자극의 처리로 확대되었다. 주의는 특히 감정 자극(vs. 무정체 자극)이 우선적인 주의와 지각 처리를 받는다고 믿기 때문에 감정 자극의 처리와 관련이 있다. ERP 연구는 N1이 주의력 자원을 포착하는 데 있어서 감정의 중요성을 검사하는 수단을 제공하기 때문에 감정이 주의와 어떻게 관련되는지 이해하는 데 유용했다. 다양한 패러다임을 사용한 여러 연구는 감정적 자극이 관심을 끄는 데 영향을 미친다는 것을 발견했다. 예를 들어, 한 연구에서 양성 발리(예: 이성의 누드인)과 음성 발리(예: 으르렁거리는 늑대) 두 자극 모두 중성 발리(예: 손목시계) 자극보다 더 큰 N1 진폭을 유도하는 것으로 나타났다.^[20] 마찬가지로 대인관계 자극의 용기는 N1의 진폭에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 긍정적인 자극(예: 웃는 얼굴)과 부정적인 자극(예: 슬픈 얼굴)은 중성 자극(예: 중성 얼굴)보다 더 큰 N1을 유도하는 것으로 밝혀졌다.^[21] 이러한 발견은 감정 자극이 비감정 자극보다 주의력 자원을 포착하는 데 더 효과적이라는 주장을 뒷받침한다.

N1이 주의 프로세스에 대해 밝힌 내용

시각적 N1의 진폭을 변조하는 요인에 초점을 맞춘 많은 연구들은 시각적 N1이 어떤 시각적 자극에 의해 유발되는 감각적 구성 요소인 반면, 그것은 또한 주의력을 정확하게 배분하는 편익을 반영하며 중요한 감각 가티의 발현이라는 것을 암시하는 풍부한 증거를 제공했다.ng 주의 메커니즘 관심이 관련 정보가 제시되는 시각 영역의 영역에 집중될 때(v. 시각 영역에 고르게 분포되거나 관련 정보가 제시되지 않는 영역에 집중됨), N1의 진폭은 가장 크며 주의 자원을 올바르게 할당하는 이점을 나타낸다.^[22] 때문에 시야의 한 지역에 대해 주목을 집중시킨 지각적 정보 그 분야에(대 다른 시야)제출한 것들, N1의 진폭을 높이기 위해 자극의 추가 지각 처리 용이하게 한다. 또한, N1의 진폭 감각적 이득 제어 메커니즘을 나타낼 것으로 생각된다.[5][6] 이 발견은 정보처리 스트림 초기에 설정된 자극에 주의력이 작용(즉, 필터 정보)한다고 주장하는 주의의 조기 선택 모델을 지원한다.

또한 시각적 N1에 대한 연구는 공간적 및 물체적 주의력이 추가 처리를 위한 다른 지각적 특징(예: 색상, 운동)의 선택에 영향을 미치는 초기 선택 메커니즘 역할을 한다고 제안한다. N1의 진폭은 참여(vs. 무인) 위치 및 참여(vs. 무인) 물체의 지각 형상에 대해 가장 크며, 참여 위치 또는 참여 물체에 있는 경우 추가 지각 처리를 위해 지각 형상이 선택된다는 증거를 제공한다.^[18][19]

마지막으로, 시각적 N1은 또한 관심의 장소 안에서 일어나는 차별적 과정을 반영하는 것으로 해석되었다. 단순히 반응이 필요한 조건과 비교했을 때, N1 성분은 자극의 등급 간 분화가 필요한 조건에서 강화된다. 이러한 효과는 차별의 난이도와 상관없이 색상 및 형태 기반 차별에 유사하다. 따라서 N1은 참석 공간 영역에 적용되는 차별 메커니즘을 반영할 수 있다.^[23]

신경원

두피에 N1의 지형적 분포에 근거하여 ERP 성분의 신경학적 선원을 파악하는 것은 특히 어렵다. 왜냐하면 다른 ERP 성분과 마찬가지로 N1의 지형적 분포를 생성할 수 있는 잠재적 선원(이중점, 방향, 크기)의 수는 이론적으로 인피니트하기 때문이다.e. ERP 성분의 지형적 분포에서 신경원 식별에 이르는 이 문제를 역문제라고 한다.^[24] N1의 신경 생성기는 확실히 알려져 있지 않지만,^[10] 증거는 N1이 1차 시각 피질에서 유래된 것이 아니라 후두-정두, 후두-정두피질, 그리고 (아마도) 전두피질에서 다중 생성기에서 유래된 것이라는 것을 암시한다.^[25]

참고 항목

참조