Varhaisen näköaivokuoren transkraniaalinen magneettistimulaatio vaikuttaa näköhavaintoon dikotomisesti, kaikki-tai-ei-mitään -periaatteella

Abstract

Aikaisempien tutkimusten perusteella on havaittu, että varhaisen näköaivokuoren (V1/V2) transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS) heikentää huomattavasti näköhavaintoa, kun pulssit annetaan noin 60–120 ms visuaalisen ärsykkeen ilmestymisestä. Ei kuitenkaan ole varmuutta siitä, miten TMS vaikuttaa näköärsykkeen havaitsemiseen. TMS voi ehkäistä havainnon synnyn kokonaan tai vain heikentää sitä asteittaisesti. Tämän tutkimuksen ensimmäisessä osassa selvitettiin, estääkö TMS näköhavainnon synnyn dikotomisesti, vai heikentääkö se vain havainnon laatua asteittaisesti. Tutkimuksessa oli 12 koehenkilöä, joiden varhaisen näköaivokuoren toimintaa häirittiin kuudessa eri aikaikkunassa. Koehenkilöt tekivät tarkkuutta vaativaa tehtävää, jossa heille esitettiin satunnaisessa orientaatiokulmassa oleva kohdeärsyke, Landolt-C. Tämän jälkeen koehenkilöiden tuli asettaa nähty testiärsyke mahdollisimman samaan asentoon ja arvioida kuinka hyvin he olivat nähneet ärsykkeen Perceptual Awareness -skaalalla (PAS). Saadusta aineistoista mallinnettiin arvaustodennäköisyys ja virheen keskihajonta Mixture Modelingin avulla. Arvaustodennäköisyys kertoi siitä kuinka suurella todennäköisyydellä koehenkilö arvasi vastauksen. Virheen keskihajonta taas kuvasi havainnon tarkkuutta. TMS-kokeen mukaan varhaisen näköaivokuoren häiritseminen vaikutti arvaustodennäköisyyteen ja koehenkilöiden subjektiivisiin kokemuksiin, eli siihen kuinka hyvin he kokivat nähneensä ärsykkeet. TMS:n vaikutus oli dikotominen, eli se vaikutti havaintoon kaikki-tai-ei mitään periaatteen mukaisesti joko eliminoiden sen kokonaan tai se ei vaikuttanut havaintoon ja sen tarkkuuteen lainkaan. Eroja virheen keskihajonnassa ei havaittu, eli TMS esti havainnon synnyn kokonaan. Lisäksi tutkimuksessa tutkittiin kontrastin vaikutusta koehenkilöiden havainnon laatuun. Tutkimuksen toisessa osassa koehenkilö tekivät vastaavaa tehtävää kuin ensimmäisessä, mutta havainnon häirintä tapahtui varioimalla ärsykkeen kontrastia. Kontrastikokeen tarkoitus oli selvittää, vaikuttaako kontrasti havaintoon samalla vai eri tavalla kuin TMS ja onko Mixture Modeling -menetelmä tarpeeksi herkkä mittaamaan myös asteittaista vaihtelua. Tutkimusten toisessa osassa kontrastin heikentäminen kasvatti havaintovirheen hajontaa, mikä tarkoittaa sitä, että kontrastin variointi vaikutti ei-dikotomisesti havainnon tarkkuuteen. Tulosten perusteella voidaan todeta, että Mixture Modeling sopii ei-dikotomisen vaihtelun mittaamiseen, ja että TMS vaikuttaa havaintoon eri mekanismein kuin kontrastin variointi.