パート1:トランスサッカディック統合は限られたメモリリソースに依存しています

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嚢状の眼球運動は、網膜に落ちる画像の大規模な変換を引き起こす。視覚システムは、各サッケードの後に視覚的処理を新たに開始するのではなく、サッケード後の情報とサッケード前からの視覚的入力とを結合する。重要なことに、各情報源の相対的な貢献度は、最適な統合の原則と一致して、その精度に従って重み付けされます。我々は、事前サッカディック入力が視覚的作業のようなリソースが限られているストアで維持されるならば、記憶その精度は、保存されているアイテムの数と、その注意の優先順位に依存します。観察者は、サッケード中に知覚できないほど変化した刺激の色を推定し、我々は、報告がサッカディック前と後の値の間の連続体のどこに落ちたかを調べた。プレサッカディック表示の設定サイズとともにポストサッカディックカラーに対するバイアスが増加し、プレサッカディック表現の精度が低下するにつれてポストサッカディック入力の重み付けが増加したことと一致した。2番目の実験では、トランスサッカディックかどうかを調べた。記憶リソースは、優先順位が付けられた項目に優先的に割り当てられます。矢印の合図は、1 つのプレ サッカディック項目がレポートに選択される可能性が高いことを示しました。予測されたように、有効な手がかりは応答精度を高め、応答はサッカディック前の色に偏った。我々は、トランスサッカディック統合が限られたものに依存していると結論づける。記憶嚢胞前刺激間で柔軟に分配される資源。

人間の視力は中心窩で最も高く、偏心の関数として低下するため、私たちは頻繁に目を動かして関心のある物体を高視力中心窩視に持ち込む(Yarbus、1967)。しかし、視線を1つの場所に向ける

必然的にそれを他人から引き出すことを意味します。眼球運動誘発変位全体にわたる詳細で安定した情景知覚をサポートするために、以前の固定からの情報を、トランスサッカディック統合として知られるプロセスにおける現在の中心窩入力を補完するために使用することができることが提案されている(Irwin & Andrews、1996)。

トランスサッカディック統合は、現在のパフォーマンスを容易にするために最近の過去の情報に依存しているため、直感的な仮説は、視覚的作業記憶このプロセスに貢献する(Aagten-Murphy & Bays、2019;アーウィン, 1991;Prime, Vesia, & Crawford, 2011).ワーキングメモリとは、限られた量の情報をアクティブな状態で維持し、認知処理に使用できるようにすることができる短期ストレージを指します(Baddeley & Hitch、1974)。視覚的作業記憶が知覚プロセスもサポートできるという考えは、曖昧な知覚の解決にすでに関与しているため、新しいものではありません(Kang、Hong、Blake、& Woodman、2011;Scocchia, Valsecchi, Gegenfurtner, & Triesch, 2013), visual search (Desimone & Duncan, 1995), and sequential stimulus biases (Bliss, Sun, & D'Esposito, 2017;Fritsche, Mostert, & de Lange, 2017).

作業中に保持されるプレサッカディックオブジェクト情報記憶可能 - サッケードによって誘発された網膜シフトを説明するための適切な変換を伴う(Bays & Husain、2007;Bridgeman, Van der Heijden, & Velichkovsky, 1994;Burr & Morrone, 2011) - サッカディック後の認識を強化するための追加の情報源として役立つ。以前の研究、すなわち加重平均として、各入力の相対的な信頼性が考慮されている(Oostwoud Wijdenes, Marshall, & Bays, 2015)。独立したノイズを平均化することにより、結果として得られる積分知覚は、いずれのソース単独よりも高い精度を示す可能性がある(Ganmor, Landy, & Simoncelli, 2015;Wolf & Schutz, 2015).

その直感性にもかかわらず、視覚的作業の関与の直接的な証拠記憶トランスサッカディック積分ではまばらです。いくつかの研究は、作業記憶タスクに対するサッケードを介在させることの影響を調べている。Prime, Tsotsos, Keith, and Crawford (2007)は、その後の刺激提示間で視線位置が維持または変更された条件間の変化識別タスクに差は見られず、サッケード自体が視覚作業の動作を損なわないことを示唆している。記憶また、別のトランスサッカディックストアと置き換えることもありません。しかしながら、2つの研究は、記憶精密 (Melcher & Piazza, 2011;Schut, Van der Stoep, Postma, & Van der Stigchel, 2017;Shao et al., 2010)は、記憶タスクはメモリ配列のその後のリコール精度を損ない、作業メモリの内容の設定サイズを1項目増やすのと同等のパフォーマンス低下をもたらした(Schut et al., 2017)。これは、サッケードターゲットへのメモリリソースの割り当てが必須であることを示唆しています。

トランスサッカディック統合ですが、ビジュアルワーキングの使用とも一貫しています記憶他の知覚的または認知的プロセスを容易にするため、例えば、視覚的検索を容易にする(Oh & Kim、2004;Woodman & Luck, 2004)またはサッケード後の注目の変化(Hollingworth & Matsukura、2019)。

今日まで、働くことの関与を裏付ける最も直接的な証拠記憶transsaccadic integredは、Stewart and Schütz (2018)の研究から来ています。以前の研究と同様に、これらの著者らは、サッカディック前後の入力の最適な統合に基づく予測に近い単一の刺激の推定において、トランスサッカディック性能の利点を観察した。しかし、典型的な1項目のビジュアル作業のメンテナンス期間内に同じタスクを配置した場合記憶タスク、彼らは刺激の最良の個々のビュー(前または後のsaccadic)よりも有意なパフォーマンス上の利点を見いださなかった。言い換えれば、視覚的な作業記憶負荷を導入することで、トランスサッカディック統合の証拠が廃止された。この結果は、作業の可用性を強く示唆していますが記憶統合の利点を得るためには重要ですが、デュアルタスク設計では正確な役割が不確実です。さらに、1つの項目のメモリ負荷がトランスサッカディック統合をほぼ完全に廃止したという発見は、作業中に複数の項目を同時に維持できるという広範な証拠を考えると、予想外です。記憶(Melcher, 2009も参照。Melcher & Fracasso, 2012 - 他のトランスサッカディック効果が1より大きい容量を有するという証拠について)。

ビジュアルワークの特徴の1つ記憶それが保持できる情報は非常に限られているということです(Alvarez & Cavanagh、2004;コーワン, 1998;Luck & Vogel, 1997)。アナログレポートタスクでは、この制限は、メモリ内のアイテムの数が増加するにつれて、リコール忠実度の低下として現れます(Ma、Husain、& Bays、2014;Schneegans, Taylor, & Bays, 2020;van den Berg, Shin, Chou, George, & Ma, 2012;Zhang & Luck, 2008)。さらに、作業記憶割り当ては柔軟であるため、リソースは行動の優先順位に基づいて特定の項目に優先的に向けることができます(Bays、2014;ベイズ&フセイン, 2008;Oberauer & Lin, 2017;Schmidt, Vogel, Woodman, & Luck, 2002;Yoo, Klyszejko, Curtis, & Ma, 2018).本研究では、作業の配分方法を検討した。記憶プレサッカディックアイテムは、トランスサッカディック統合に影響を与えます。作業の機密で段階的な見積もりを取得するには記憶割り当てでは、項目の色の推定にサッカディック入力の前後の相対的な重み付けを主なパフォーマンス測定として使用しました。以前の研究に基づいて(Ganmor, Landy, & Simoncelli, 2015;Oostwoud Wijdenes et al., 2015;Wolf & Schutz, 2015)、我々は、この重み付けが、サッカディック前後の情報の相対的な信頼性を反映することを期待した。

実験1:

ここでは、サッカディック以前の集合サイズを操作することによって、トランスサッカディック積分が限られたリソースに依存するかどうかを調べた。ビジュアル作業の役割の場合記憶トランスサッカディック統合では、プレサッカディック入力を格納することですが、プレサッカディック画像内のアイテム数が増えるにつれて、統合に使用可能な情報の品質が低下すると予想されます。この予測をテストするために、我々は観察者に周辺視野に1〜4色の円盤を提示してから、刺激アレイを過ぎて水平サッケードを実行するよう促した。サッケードの間、ディスクの1つを除くすべてが消え、残りのディスクの色がわずかに変化しました。参加者はこのディスクの色を報告するように求められ、各入力に割り当てられた重みを評価するために、嚢の前後の色に対する応答の分布を使用しました。色の変化は小さく、目が動いている間に起こったため、参加者はほとんど気づいていないと予想しました。この仮定は、実験後の構造化された報告会でテストされました。

メソッド

参加者

実験1には、20~35歳の参加者14名(女性9名)(平均=24.7名)が参加した。

図1.実験1における試行シーケンスの例(スケーリングしない)は、サイズ3に設定した試行の場合である。破線の赤い円は視線の固定を表します。破線の赤い矢印はサッケードベクトルを表します。視線が画面の垂直正中線を横切るとすぐに刺激が変化した。色の変更は、説明のために誇張されています。

参加者は、正常または矯正された視力から正常視力を報告した。正常な色覚は、研究の前に実施されたスクリーニング試験(石原、1972)によって保証された。参加者は実験の目的について素朴で、時給10ポンドで補償された。実験はケンブリッジ心理学研究倫理委員会によって承認された。

インフォームドコンセントはヘルシンキ宣言に従って取得されました。

装置および刺激

刺激は、27インチAsus ROG PG279Qモニター(144 Hzのリフレッシュレート、2560 × 1440ピクセル、ULMBモード、およびオーバークロック無効)で提示されました。

60cmの視聴距離で。画面の背景は実験中ずっと黒(0.3cd/m2)でした。目の位置は、デスクに取り付けられたEyeLink 1000(SR Research)を使用してオンラインで追跡されました。刺激の生成と提示は、Psychophysics Toolbox (Kleiner, Brainard, & Pelli, 2007) を使用して Matlab で実装されました。カスタムコードは、PCチップセットの高精度イベントタイマーを使用してディスプレイとアイトラッカーを同期させ、1000Hzで非同期にサンプリングしました。平均入力ラグ(画面を更新するソフトウェア要求と、必要な輝度変化の90%が完了するまでの間隔として定義)を約11msで測定し、このディスプレイについて以前に報告された値と一致しました(Fabius、Fracasso、Nijboer、& Van der Stigchel、2019;Zhang et al., 2018).

設計と手順

試行シーケンスを図 1 に示します。各試験は、均一な黒の背景(0.3cd/m2)に対して灰色の固定ドット(直径0.5度の視角、71.3cd/m2)の提示から始まった。サッケードの方向に応じて、固定ドットは画面中央の左または右に6度現れました。4つの文字(A、B、C、D)は、固定ドットを中心とする半径4度の虚数円上に位置する可能な刺激位置、角度位置(-60度、-20度、+20度、および+60度)で提示された。

0 度は、ディスプレイの中心に向かって水平方向にあります。固定が固定ドットの2度以内に一定期間維持された後

500 ミリ秒後、第 2 のドット (サッケード ターゲット) が、最初の固定点から 12 度の水平変位 (したがって、サッケード振幅が必要) で現れました。この点は、観測者が信号を受け取った後にサッケードしなければならない場所を示しました。4つの刺激位置を、サッカド前固定点と後サッカディック固定点の両方から同時に等距離に配置することができなかったことに留意されたい。我々は、4つの位置すべてを嚢状固定から等距離にすることを選択し、その結果、AおよびD位置は、BおよびCよりも嚢状固定後位置から遠く離れていた(10.0度対10.0度。

500ミリ秒のさらなる固定の後、文字は1つ、2つ、3つ、または4つの色のディスク(直径1度)に置き換えられました。色はCIELAB空間内の円からランダムに描画された(L = 74、原点a = b = 0、半径40)。セットサイズ1~3の場合、占有されていない位置をランダムに選択し、試行間で相殺バランスを取り、空間的不確実性を低減するために灰色のプレースホルダドット(直径0.3度)で埋めた。このプレサッカディックディスプレイは1000ミリ秒間提示されました。さらに1000ms後、元の固定ドットが消え、同時にビープ音が鳴り、

できるだけ早くサッケードターゲットに目を向けるように参加者を合図する。

視線が画面の垂直正中線を越えると、プレサッカディック項目の1つを除くすべての項目(試行間で相殺された位置)がプレースホルダドットに置き換えられました。残りの(すなわち、ポストサッカディック)項目の色は、カラー円上で時計回り(CW)または反時計回り(CCW)に25度シフトした。このシフトの方向はランダムに選択されました。サッケード後の項目は、サッケードオフセットがアイトラッカーソフトウェアによって検出されてから300ミリ秒まで表示されました。

ポストサッカディックアイテム、カラーホイール(直径5度、ランダムに回転)がポストサッカディック固定ドットの周りに現れました。ポストサッカディックアイテムの位置を示す文字がホイールの中央に表示されました。参加者は、文字で示されたアイテムの記憶された色に最も一致するホイール上の色をクリックするように指示されました。これらの文字は、報告する項目を示すためのマスクなしの手がかりとして使用されました。文字は常にサッケードの後も目に見えるままのアイテムを示していましたが、パイロットテストでは、参加者がアイテムの1つがカラーホイールよりも長く表示されていることに気付かないことが判明し、中央の文字キューは現在のマウス位置の色を示すディスク(直径1度)に置き換えられました。応答が登録された後、ホイールは嚢前固定ドットに置き換えられ、次の試験が開始された。

サッケード前の任意の時点でサッケード前固定ドットから 2 度、サッケードがサッカド前固定ドットの消失後 500 ミリ秒以内に開始されなかった場合、サッケードが

サッケード後の固定ドットから 2.5 度、サッケードに 150 ミリ秒以上かかった場合、またはカラーホイールが表示される前に点滅が報告された場合。トライアルが中止されると、

画面中央で2秒間、同じ実験条件の試行をブロックの最後に付記した。

オブザーバーは、それぞれ120回の試験の4つのブロックに分散された480の成功した試験を完了した。各ブロック内で、報告された項目のセットサイズと場所がランダムにインターリーブされました。各セッションは、参加者が実験の目の動きの要素について訓練された練習ブロックから始まりました。この練習作業では、カラーレポートは、サッケードがすべての実験要件を満たしているかどうかに関するフィードバックに置き換えられました。エラーメッセージは、トリガーされたときに実験者によって口頭で説明されました。練習は、参加者がタスクの眼球運動の側面に自信を持つまで続きました。

解析

関心のある主な尺度は、プローブされたアイテムのサッカディック前および後の色に対する色応答の偏りおよび分散であった。これらをそれぞれ循環平均と循環標準偏差(SD)として推定した。この目的のために、報告されたカラー値を回転させて反映し、0度がプレサッカディックカラーに対応し、正の値がポストサッカディックカラーの方向になるようにしました。

応答は試験の半分に反映されたため、全体的なCWまたはCCW応答バイアスは相殺され、循環平均の計算に影響を与えることはできなかった。しかし、このような応答バイアスは、

円形のSD。これに対処するために、応答を回転させた後、または応答を反映して嚢後の色を正にする前に(上記のように)、各参加者の全体的な応答バイアスを減算し、試行の循環平均として計算しました。この操作は、循環 SD を推定する場合のみに適用されましたが、循環平均の推定値には影響しないことに注意してください。

仮説の統計的検定は、デフォルトの事前確率を持つJASP(JASP Team、2020)のベイジアン分散分析とベイズt検定を使用して実施されました。BF10が5の結果は、差の証明の強さが差のない証拠の強さの5倍であることを示しています。逆に、5つのBF01は、違いがないことを示す同じ証拠の強さを示します。