Course 3.6 Neuropsychology
Probleem 3: Aandacht en Executieve Functies
Frontaal = rood, Temporaal = blauw, Occupitaal = oranje, Pariëtaal = paars.
LT = lange termijn
KT = korte termijn
Attention - What is salient for you? Could I have your attention please!
Kolb & Wishaw Hoofdstuk 22
22.1 DEFINING ATTENTION AND CONSCIOUSNESS
De centrale vraagstelling in neuropsychologie is de relatie tussen ‘the mind and the brain’. Mensen hebben een ver ontwikkelde sensorische
capaciteit en gedrag complexiteit.
à Als sensorische en motor capaciteiten vergroten à vergroot het probleem van het selecteren van gedrag en informatie ook.
à Een van de processen voor selective awareness en reactie op stimuli is attention: het selectief beperken
of focussen van awareness naar een deel van de sensorische omgeving of een groep stimuli. Dit concept
stelt dat we een soort mentale spotlight hebben. Deze kan bewust of onbewust gebruikt worden.
à Naarmate de sensomotorische capaciteiten toenemen, nemen ook de aandachts- en
bewustzijnsprocessen toe.
à Consciousness en attention verschillen fundamenteel van elkaar en vereisen twee verschillende brein
processen
à Attention: is vooral een top-down proces en selecteert info van specifieke
delen van de sensorische wereld.
à Consciousness: is niet selectief, het is een samenvatting van alle info die
aanwezig is in de omgeving van het individu.
22.2 ATTENTION
Op een bepaald moment werd het bestaan van attentional processes en specifieke
aandachtssystemen simpel aangenomen of werd hun bestaan volledig verworpen.
Automatic and conscious processing compared
Bepaalde gedragingen worden uitgevoerd met weinig, of geen attention, terwijl andere zeer gevoelig
zijn voor het geven van aandacht.
à Automatische processen: zijn onbewust, direct gedrag gebeurd zonder intentie, is onvrijwillig,
zonder bewustzijn en het is niet af te leiden van lopende acties. Deze processen zijn bottum-up
(stoppen voor een rood stoplicht).
à Conscious operation: zijn niet automatisch en vereisen focused attention, deze processen zijn vaak
top-down (het actief zoeken voor een verkeersbord om om te kunnen keren).
à Bottum-up is data driven: het hangt af van de informatie over stimuli die aanwezig zijn in
de omgeving; top down is conceptually driven: het hangt af van informatie die al in het
geheugen zit, inclusief verwachtingen die over de taak aanwezig zijn. à Automatisch en
bewuste verwerking vereisen dus in ieder geval een aantal verschillende corticale circuits.
à Visual processing tasks: is een manier om te kijken naar het verschil tussen automatische en
bewuste verwerking (figuur 22.1). Bij deze taak moet je kijken wel target verschilt van de anderen. De
reactietijd verschild afhankelijk van de natuur van de stimulus:
à Een target met een extra kenmerk (links boven) is onafhankelijk van het aantal afleidingen
deze stimuli popt er echt uit
à Een target die onderscheiden moet worden door het gebrek aan een kenmerk (rechts
boven) is afhankelijk van het aantal afleiders.
à We kunnen afleiden dat:
• Sommige aspecten van de visuele verwerking zijn automatisch, we hoeven onze focus niet
te richten op bepaalde delen van het visuele veld, het vereist alleen een specifiek visueel
kenmerk om het target te lokaliseren (de pop-outs in figuur 22.1)
• Andere aspecten hangen af van focused attention om de conjunction (= combinatie van
kenmerken, zoals cirkels en lijnen) te lokaliseren. Conjunctino search: is een serial process
alsof een mentale spotlight van de ene locatie naar de andere scant en zoekt naar specifieke
combinaties van sensorische informatie (lower panels van fig. 22.1)
à Trainen kan feature processing versnellen, maar het blijft afhankelijk van specifieke automatische
neurale associaties tussen features en van serial-processing pathways.
à Feature search: een cognitieve strategie voor het scannen van specifieke kenmerken van een
stimuli (figuur 22.2). Een stimuli wordt geregistreerd in gebied V1 en wordt hier onderverdeeld in
afzonderlijke feature maps. Dan wordt deze info serieel verwerkt in parallelle paden (VB: naar gebied
V3, V4 of V5). De stukjes moeten serieel worden verwerkt omdat er geen enkel visueel gebied specifiek
verschillende kenmerken van het object samenvoegt.
1
, Course 3.6 Neuropsychology
à Aandacht wordt om de beurt op elke locatie gericht en kenmerken die in dezelfde fixatie van aandacht aanwezig zijn, worden gecombineerd
tot een enkel object.
à Voorspelling uit de theorie van Treisman: neuronen in de visuele
gebieden buiten V1 en V2 zouden verschillend moeten reageren,
afhankelijk van of de aandacht gericht is op het corresponderende
receptieve veld.
à Onder de kenmerken verstaat Treisman: eigenschappen die het visuele
systeem codeert om te detecteren.
à In figuur 22.3 is de taak om het vreemde gezicht te identificeren. De
participanten waren sneller in het vinden van het verdrietige gezicht.
Omdat de kenmerken eigenlijk even opvallend zouden moeten zijn in de
gelukkige en trieste omstandigheden à Biologisch gezien: er is iets
belangrijker aan het detecteren van trieste dan gelukkige stimuli. Het lijkt
er dus op dat negatieve stimuli efficiënt worden behandeld en meer
aandacht vragen dan positievere stimuli. (Vanuit de evolutie is het ook
logische om alerter te zijn op prikkels die de overleving kunnen
beïnvloeden). En de eenvoudigere doelwitten die worden gedetecteerd
door de cellen in gebied V1. (Dit is dus het bewijs dat de neuronen buiten de gebieden V1 en V2 verschillend reageren volgens
mij).
Neurophysiological evidence of attention
De focus of attention bepaald de reactie van neuronen à dezelfde stimuli activeert een neuron de ene keer wel en de andere
keer niet
à Wordt getest in figuur 22.4: de aap moest een bar vasthouden terwijl het naar het fixatiepunt staarde. Een simpele stimuli
(de rode verticale bar) verscheen kort in een locatie van het receptieve veld. Daarna volgden er twee stimuli, een op dezelfde
locatie en een op een andere locatie. à Beide stimuli waren in het receptieve veld van de cell maar er was er maar een in de juiste locatie.
à Tijdens de test vuurden de cellen in gebied V4 (zijn sensitief voor kleur en vorm) à verschillende neuronen reageren op verschillende
samenstelling van kenmerken à een bepaalde cel reageert wel op de ene stimuli (horizontale groene lijn) maar niet op de ander (verticale rode
lijn)
à Rechts op het figuur is het gedrag van het neuron te zien: wanneer de effectieve stimuli werd laten zien op de juiste locatie was de cel erg
actief, wanneer dezelfde stimuli werd getoond op een incorrecte locatie was de cel niet responsief.
DUS: wanneer aandacht is gefocust op een plek in de visuele wereld reageren neuronen alleen op stimuli passen bij de plaats & een neuron kan
leren op selectief op informatie te reageren. De ineffectieve stimuli bleven zo ongeacht waar ze in het gezichtsveld verschenen.
à Cellen in V1 tonen geen attentional effects, cellen in gebied TE wel. Waarschijnlijk zijn de kenmerken die in gebied V1 worden ontdekt te
simpel om aandacht te trekken, waar ze dit in TE wel doen.
à In gebied V4 en TE zijn cellen die beperkingen in ruimtelijke aandacht vertonen.
à Posterior parietal cells zijn actief wanneer de dieren reiken naar een object zoals eten maar ze zijn niet actief wanneer dezelfde beweging
wordt gemaakt voor een andere reden. à Deze cellen reageren dus niet op de kenmerken van een stimuli maar op de bewegingen die nodig zijn
om de stimuli te krijgen.
à Er zijn twee types van visuele aandacht: gerelateerd aan het selecteren van stimuli & een voor het selecteren en sturen van beweging.
Divided attention
We kunnen alleen een bepaalde hoeveelheid informatie tegelijk verweken.
à Wanneer een taak routine is hebben we weinig attentional focus nodig en kunnen we ook nog iets anders doen. Bij een
wat lasterigere taak moet de aandacht zich focussen op de taak.
à Er is een proces dat actief moet zijn om de aandacht te verschuiven en te focussen als reactie op veranderende taak
vereisten
à Aandacht is verdeeld wanneer we twee taken tegelijk uitvoeren. Wanneer we onze aandacht verdelen gaat de prestatie
op elke taak achteruit
Selective attention
Spitzer zei dat het makkelijk zou moeten zijn voor een cel om onderscheid te maken tussen een stimuli binnen de
voorkeursoriëntatie van kleur en een stimuli buiten deze oriëntatie of kleur
à Figuur 22.5B zou een voorbeeld zijn van een makkelijke discriminatie; figuur 22.5C zou een voorbeeld zijn van een
moeilijke discriminatie: resultaten toonde dat een fijnere discriminatie moeilijker was.
à V4 cel reactie karakteristieken kunnen erg veranderen:
à Moeilijke conditie: de firing rate verhoogfd met 20 procent; de cellen worden selectiever
à Makkelijke conditie: de cellen tolereren een orientation difference.
à Het vergroten van inspanning is nodig om een perceptuele taak uit te voeren, dit kan invloed hebben op hoe het visuele
systeem informatie verwerkt. à Vereist meer aandacht voor verschillen tussen stimuli
à Cellen in de pulvinar (een thalamic nucleus): reageren op visuele stimuli op een manier dat het selectiviteit impliceert.
Neuronen reageren krachtiger op een stimuli wanner de stimuli targets van gedrag zijn dan wanneer dezelfde stimuli geen
target van gedrag is. à Wanneer de visuele stimuli geen betekenis heeft is het neuronal vuren laag, wanneer dezelfde
stimuli als een beloning wordt gezien worden de cellen actiever.
2
Probleem 3: Aandacht en Executieve Functies
Frontaal = rood, Temporaal = blauw, Occupitaal = oranje, Pariëtaal = paars.
LT = lange termijn
KT = korte termijn
Attention - What is salient for you? Could I have your attention please!
Kolb & Wishaw Hoofdstuk 22
22.1 DEFINING ATTENTION AND CONSCIOUSNESS
De centrale vraagstelling in neuropsychologie is de relatie tussen ‘the mind and the brain’. Mensen hebben een ver ontwikkelde sensorische
capaciteit en gedrag complexiteit.
à Als sensorische en motor capaciteiten vergroten à vergroot het probleem van het selecteren van gedrag en informatie ook.
à Een van de processen voor selective awareness en reactie op stimuli is attention: het selectief beperken
of focussen van awareness naar een deel van de sensorische omgeving of een groep stimuli. Dit concept
stelt dat we een soort mentale spotlight hebben. Deze kan bewust of onbewust gebruikt worden.
à Naarmate de sensomotorische capaciteiten toenemen, nemen ook de aandachts- en
bewustzijnsprocessen toe.
à Consciousness en attention verschillen fundamenteel van elkaar en vereisen twee verschillende brein
processen
à Attention: is vooral een top-down proces en selecteert info van specifieke
delen van de sensorische wereld.
à Consciousness: is niet selectief, het is een samenvatting van alle info die
aanwezig is in de omgeving van het individu.
22.2 ATTENTION
Op een bepaald moment werd het bestaan van attentional processes en specifieke
aandachtssystemen simpel aangenomen of werd hun bestaan volledig verworpen.
Automatic and conscious processing compared
Bepaalde gedragingen worden uitgevoerd met weinig, of geen attention, terwijl andere zeer gevoelig
zijn voor het geven van aandacht.
à Automatische processen: zijn onbewust, direct gedrag gebeurd zonder intentie, is onvrijwillig,
zonder bewustzijn en het is niet af te leiden van lopende acties. Deze processen zijn bottum-up
(stoppen voor een rood stoplicht).
à Conscious operation: zijn niet automatisch en vereisen focused attention, deze processen zijn vaak
top-down (het actief zoeken voor een verkeersbord om om te kunnen keren).
à Bottum-up is data driven: het hangt af van de informatie over stimuli die aanwezig zijn in
de omgeving; top down is conceptually driven: het hangt af van informatie die al in het
geheugen zit, inclusief verwachtingen die over de taak aanwezig zijn. à Automatisch en
bewuste verwerking vereisen dus in ieder geval een aantal verschillende corticale circuits.
à Visual processing tasks: is een manier om te kijken naar het verschil tussen automatische en
bewuste verwerking (figuur 22.1). Bij deze taak moet je kijken wel target verschilt van de anderen. De
reactietijd verschild afhankelijk van de natuur van de stimulus:
à Een target met een extra kenmerk (links boven) is onafhankelijk van het aantal afleidingen
deze stimuli popt er echt uit
à Een target die onderscheiden moet worden door het gebrek aan een kenmerk (rechts
boven) is afhankelijk van het aantal afleiders.
à We kunnen afleiden dat:
• Sommige aspecten van de visuele verwerking zijn automatisch, we hoeven onze focus niet
te richten op bepaalde delen van het visuele veld, het vereist alleen een specifiek visueel
kenmerk om het target te lokaliseren (de pop-outs in figuur 22.1)
• Andere aspecten hangen af van focused attention om de conjunction (= combinatie van
kenmerken, zoals cirkels en lijnen) te lokaliseren. Conjunctino search: is een serial process
alsof een mentale spotlight van de ene locatie naar de andere scant en zoekt naar specifieke
combinaties van sensorische informatie (lower panels van fig. 22.1)
à Trainen kan feature processing versnellen, maar het blijft afhankelijk van specifieke automatische
neurale associaties tussen features en van serial-processing pathways.
à Feature search: een cognitieve strategie voor het scannen van specifieke kenmerken van een
stimuli (figuur 22.2). Een stimuli wordt geregistreerd in gebied V1 en wordt hier onderverdeeld in
afzonderlijke feature maps. Dan wordt deze info serieel verwerkt in parallelle paden (VB: naar gebied
V3, V4 of V5). De stukjes moeten serieel worden verwerkt omdat er geen enkel visueel gebied specifiek
verschillende kenmerken van het object samenvoegt.
1
, Course 3.6 Neuropsychology
à Aandacht wordt om de beurt op elke locatie gericht en kenmerken die in dezelfde fixatie van aandacht aanwezig zijn, worden gecombineerd
tot een enkel object.
à Voorspelling uit de theorie van Treisman: neuronen in de visuele
gebieden buiten V1 en V2 zouden verschillend moeten reageren,
afhankelijk van of de aandacht gericht is op het corresponderende
receptieve veld.
à Onder de kenmerken verstaat Treisman: eigenschappen die het visuele
systeem codeert om te detecteren.
à In figuur 22.3 is de taak om het vreemde gezicht te identificeren. De
participanten waren sneller in het vinden van het verdrietige gezicht.
Omdat de kenmerken eigenlijk even opvallend zouden moeten zijn in de
gelukkige en trieste omstandigheden à Biologisch gezien: er is iets
belangrijker aan het detecteren van trieste dan gelukkige stimuli. Het lijkt
er dus op dat negatieve stimuli efficiënt worden behandeld en meer
aandacht vragen dan positievere stimuli. (Vanuit de evolutie is het ook
logische om alerter te zijn op prikkels die de overleving kunnen
beïnvloeden). En de eenvoudigere doelwitten die worden gedetecteerd
door de cellen in gebied V1. (Dit is dus het bewijs dat de neuronen buiten de gebieden V1 en V2 verschillend reageren volgens
mij).
Neurophysiological evidence of attention
De focus of attention bepaald de reactie van neuronen à dezelfde stimuli activeert een neuron de ene keer wel en de andere
keer niet
à Wordt getest in figuur 22.4: de aap moest een bar vasthouden terwijl het naar het fixatiepunt staarde. Een simpele stimuli
(de rode verticale bar) verscheen kort in een locatie van het receptieve veld. Daarna volgden er twee stimuli, een op dezelfde
locatie en een op een andere locatie. à Beide stimuli waren in het receptieve veld van de cell maar er was er maar een in de juiste locatie.
à Tijdens de test vuurden de cellen in gebied V4 (zijn sensitief voor kleur en vorm) à verschillende neuronen reageren op verschillende
samenstelling van kenmerken à een bepaalde cel reageert wel op de ene stimuli (horizontale groene lijn) maar niet op de ander (verticale rode
lijn)
à Rechts op het figuur is het gedrag van het neuron te zien: wanneer de effectieve stimuli werd laten zien op de juiste locatie was de cel erg
actief, wanneer dezelfde stimuli werd getoond op een incorrecte locatie was de cel niet responsief.
DUS: wanneer aandacht is gefocust op een plek in de visuele wereld reageren neuronen alleen op stimuli passen bij de plaats & een neuron kan
leren op selectief op informatie te reageren. De ineffectieve stimuli bleven zo ongeacht waar ze in het gezichtsveld verschenen.
à Cellen in V1 tonen geen attentional effects, cellen in gebied TE wel. Waarschijnlijk zijn de kenmerken die in gebied V1 worden ontdekt te
simpel om aandacht te trekken, waar ze dit in TE wel doen.
à In gebied V4 en TE zijn cellen die beperkingen in ruimtelijke aandacht vertonen.
à Posterior parietal cells zijn actief wanneer de dieren reiken naar een object zoals eten maar ze zijn niet actief wanneer dezelfde beweging
wordt gemaakt voor een andere reden. à Deze cellen reageren dus niet op de kenmerken van een stimuli maar op de bewegingen die nodig zijn
om de stimuli te krijgen.
à Er zijn twee types van visuele aandacht: gerelateerd aan het selecteren van stimuli & een voor het selecteren en sturen van beweging.
Divided attention
We kunnen alleen een bepaalde hoeveelheid informatie tegelijk verweken.
à Wanneer een taak routine is hebben we weinig attentional focus nodig en kunnen we ook nog iets anders doen. Bij een
wat lasterigere taak moet de aandacht zich focussen op de taak.
à Er is een proces dat actief moet zijn om de aandacht te verschuiven en te focussen als reactie op veranderende taak
vereisten
à Aandacht is verdeeld wanneer we twee taken tegelijk uitvoeren. Wanneer we onze aandacht verdelen gaat de prestatie
op elke taak achteruit
Selective attention
Spitzer zei dat het makkelijk zou moeten zijn voor een cel om onderscheid te maken tussen een stimuli binnen de
voorkeursoriëntatie van kleur en een stimuli buiten deze oriëntatie of kleur
à Figuur 22.5B zou een voorbeeld zijn van een makkelijke discriminatie; figuur 22.5C zou een voorbeeld zijn van een
moeilijke discriminatie: resultaten toonde dat een fijnere discriminatie moeilijker was.
à V4 cel reactie karakteristieken kunnen erg veranderen:
à Moeilijke conditie: de firing rate verhoogfd met 20 procent; de cellen worden selectiever
à Makkelijke conditie: de cellen tolereren een orientation difference.
à Het vergroten van inspanning is nodig om een perceptuele taak uit te voeren, dit kan invloed hebben op hoe het visuele
systeem informatie verwerkt. à Vereist meer aandacht voor verschillen tussen stimuli
à Cellen in de pulvinar (een thalamic nucleus): reageren op visuele stimuli op een manier dat het selectiviteit impliceert.
Neuronen reageren krachtiger op een stimuli wanner de stimuli targets van gedrag zijn dan wanneer dezelfde stimuli geen
target van gedrag is. à Wanneer de visuele stimuli geen betekenis heeft is het neuronal vuren laag, wanneer dezelfde
stimuli als een beloning wordt gezien worden de cellen actiever.
2
