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Fluctuations in conscious perception and neural activity
a binocular rivalry study
Lorenz Fenk
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Andreas Bartels
DOI
10.25365/thesis.11862
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29657.29616.682266-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Binokulare Rivalität beschreibt eine visuelle Illusion, welche durch spontane Wechsel in der bewussten Wahrnehmung zweier unterschiedlicher Bilder gekennzeichnet ist. Da der sensorische Input im Gegensatz zum fluktuierenden Perzept stets unverändert bleibt, erlaubt dieses Phänomen der Wahrnehmung eine Dissoziation der neuronalen Aktivität, welche mit den physikalischen Eigenschaften eines Sinnesreizes assoziiert ist, von der mit der bewussten Wahrnehmung per se korrelierenden. Obwohl eine Rolle neuronaler Prozessen sowohl auf früher (‚augenbasierter’) als auch höherer (‚perzeptbasierter’) Ebene kortikaler Verarbeitung akzeptiert scheint, sind deren spezifische Wirkungen und zeitliche Variation kaum bekannt. Es konnte jedoch kürzlich gezeigt werden dass stabilisierende Einflüsse neuronaler Stimulus- Repräsentationen sowohl auf frühen als auch auf höheren Verarbeitungsebenen parallel zueinander in einer Dominanzphase binokularer Rivalität abnehmen, um letztendlich ein aktuelles Perzept zu destabilisieren. Eine solche Co-Variation lässt die Existenz direkter Interaktionen vermuten, deren Ausmaß von jenem des involvierten neuronalen Substrates bzw. der Komplexität der Stimuli abhängen könnte. Zur Prüfung dieser ersten Hypothese wurden den Probanden identische Photos eines Hauses und eines Gesichtes gezeigt, in gewohnt aufrechter Position oder aber auf den Kopf gestellt. Bei den letzteren fanden wir tatsächlich eine Reduktion in der ‚Koppelung’ augenbasierter und perzeptbasierter Einflüsse, möglicherweise als Effekt einer geringeren Beteiligung höherer Zentren und einer damit einhergehenden Reduktion neuronalen Feedbacks. Zusätzlich gingen wir der Frage nach ob die Phase neuronaler Oszillationen die Dynamik unsere Wahrnehmung im Zuge binokularer Rivalität beeinflusst und vielleicht sogar die ‚Vorhersage’ eines Wahrnehmungswechsels erlaubt. Während die experimentellen Resultate unsere erste Hypothese stützen und einen signifikanten Effekt der Stimulus-Inversion zeigen, bleiben die Ergebnisse der EEG-Analyse uneindeutig.
Abstract
(Englisch)
During binocular rivalry visual awareness alternates spontaneously between two different images presented to the two eyes. Because the percept fluctuates between conflicting interpretations of identical sensory input, this perceptual illusion allows a dissociation of neural activity related to physical stimulus properties from that related to conscious perception. Though it seems widely accepted that both high- and low-level neural stimulus representations contribute to perceptual dynamics during rivalry, their relative contributions, and how they vary over time, are barely known. It was recently shown that initially stabilizing contributions of both, eye- and stimulus-based processes, decline in parallel during a dominance phase, eventually favouring a perceptual switch. Such a co-varying change is indicative of direct interactions between image- and eye-of-origin representations that may be dependent on the amount of neural substrate involved. We tested this hypothesis directly, presenting rivalling pictures of a house and a face either upright or upside down, and revealed a reduced coupling of low- and higher-level dynamics for the latter, where high- level involvement and feedback to early processing stages may be reduced. Additionally, taking into account several lines of evidence pointing towards a critical role of ‘‘spontaneous’’ activity in cortical processing, we were curious as to whether the phase of neural oscillations biases perceptual dynamics during binocular rivalry. In particular, we hypothesized that EEG phase allows a ‘prediction’ of perceptual reversals. Demonstrating a significant effect of stimulus inversion on the contributions of eye- and percept-related processes, results of the EEG analysis do not convincingly support our second hypothesis.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
binocular rivalry conscious perception psychophysics EEG neural feedback phase of neural oscillations
Schlagwörter
(Deutsch)
Binokulare Rivalität bewusste Wahrnehmung Psychophysik EEG neuronales Feedbak Phase neuronaler Oszillationen
Autor*innen
Lorenz Fenk
Haupttitel (Englisch)
Fluctuations in conscious perception and neural activity
Hauptuntertitel (Englisch)
a binocular rivalry study
Paralleltitel (Deutsch)
Fluktuationen in Bewusster Wahrnehmung und Neuronaler Aktivität: eine Studie Binokularer Rivalität
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
42 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Andreas Bartels
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.30 Naturwissenschaften in Beziehung zu anderen Fachgebieten ,
42 Biologie > 42.11 Biomathematik, Biokybernetik ,
42 Biologie > 42.21 Evolution ,
42 Biologie > 42.63 Tierphysiologie ,
44 Medizin > 44.90 Neurologie ,
77 Psychologie > 77.05 Experimentelle Psychologie ,
77 Psychologie > 77.31 Kognition
AC Nummer
AC08392806
Utheses ID
10703
Studienkennzahl
UA | 442 | | |