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Examining the role of the pupil-linked arousal system in perceptual decision-making using a dynamic sound localization task
Fabian Dorok
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Psychologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Psychologie
Betreuer*in
Ulrich Ansorge
DOI
10.25365/thesis.73269
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18412.75575.783580-0
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das perzeptuelle System kann Reize trotz sensorischer Unsicherheit präzise räumlich lokalisieren, indem es Vorerwartungen über die wahrscheinlichste Reizposition flexibel anpasst (Erwartungsanpassung). Bisherige Forschung hat nahegelegt, dass erhöhtes Erregungsniveau, angezeigt durch Pupillenerweiterung, Erwartungsanpassung mediiert. Wir haben zwei offene Fragen beantwortet: (1) Ist Erwartungsanpassung, mediiert durch Erregungsniveau, ein impliziter Wahrnehmungsprozess und (2) ist Erwartungsanpassung exklusiv in der visuellen Modalität? Dafür haben 24 gesunde Versuchspersonen eine dynamische Ton-Lokalisierungs-Aufgabe durchgeführt, während wir Pupillendurchmesser erhoben haben. Während der Aufgabe wurde eine stochastische Sequenz an Reizen präsentiert, dessen durchschnittliche Position sich zufällig ändern konnte (Änderungspunkt). Im Gegensatz zu vorigen Studien mussten Versuchspersonen lediglich die Position des letzten Tons schätzen, nachdem er präsentiert wurde, statt seine Position davor explizit vorherzusagen. Außerdem führten wir neben einer audio-visuellen Bedingung aus anderen Studien auch eine rein auditive Bedingung ein. Wir fanden in beiden Bedingungen, dass der Schätzfehler direkt nach einem Änderungspunkt am höchsten war, aber abfiel, wenn der Ände-rungspunkt mehr als ein Ton her war. Außerdem zeigte Pupillenzunahme, ein Indikator von Erregungsniveau den wir durch ein dekonvolutions-basiertes lineares Modell schätzten, das Auftreten eines Änderungspunkts an und sank graduell je länger der Änderungspunkt her war. Am wichtigsten war der Befund, dass Pupillenzunahme durch Überraschung, einem Indikator von Erwartungsanpassung, in beiden Bedingungen vorhergesagt wurde. Zusammen deuten diese Ergebnisse auf die Anwesenheit von Erwartungsanpassung, mediiert durch Erregungsniveau. Daher legen unsere Ergebnisse nahe, dass durch Erregungsniveau mediierte Erwartungsanpassung während räumlicher Lokalisierung einen impliziten Wahrnehmungsprozess darstellt, der supramodal ist.
Abstract
(Englisch)
The perceptual system can accurately localize stimuli despite sensory uncertainty by flexibly adjusting prior expectations about the most probable stimulus location (belief updating). Previous research has suggested that an increase in arousal, indicated by pupil dilation, mediates belief updating. We addressed two open questions: (1) Does arousal-mediated belief updating during spatial localization constitute an implicit perceptual process, and (2) is it exclusive to the visual domain? To this end, 24 healthy individuals performed a dynamic sound localization task during which we measured pupil diameter. During the task, a stochastic sequence of stimuli whose average location could change randomly (change point) was presented. In contrast to previous studies, participants only estimated the position of the last sound after it had been presented and did not explicitly predict it beforehand. Furthermore, in addition to an audio-visual condition as in previous studies, we also included a purely auditory condition. In both conditions, we found that estimation error was highest immediately after a change point but fell off if the change point occurred more than one sound ago. Furthermore, pupil-gain, an indicator of arousal estimated by a deconvolution-based linear model, tracked the occurrence of change points, and gradually decreased the further away the change point was. Crucially, pupil gain was also predicted by surprisal, an indicator of belief updating, in both conditions. Together, these findings indicate the presence of arousal-mediated belief updating during spatial perception. Hence, our findings suggest that arousal-mediated belief updating during spatial localization constitutes an implicit perceptual process and is supramodal.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Bayes'sche Inferenz Erregungssystem Pupillometrie Erwartungsanpassung Änderungspunkte Räumliche Wahrnehmung perzeptuelle Inferenz
Schlagwörter
(Englisch)
Bayesian inference arousal system pupillometry belief updating change points spatial perception perceptual inference
Autor*innen
Fabian Dorok
Haupttitel (Englisch)
Examining the role of the pupil-linked arousal system in perceptual decision-making using a dynamic sound localization task
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung der Rolle des pupillen-verbundenen Erregungssystems in perzeptuellen Entscheidungen mittels einer dynamischer Ton-Lokalisierungs-Aufgabe
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
46 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ulrich Ansorge
AC Nummer
AC16804917
Utheses ID
66303
Studienkennzahl
UA | 066 | 840 | |