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Título: The effects of adaptation and attention on temporal perception in the Middle Temporal area of behaving primate
Autores: Sadeghi Ghandehari, Navid
Fecha: 2013
Publicador: McGill University - MCGILL
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Biology - Neuroscience
Descripción: Neurons in sensory areas of our nervous system respond to sensory stimuli, but they are also modulated at the same time by both feed-forward and feed-back mechanisms. The history of prior sensory stimulation shapes the way neurons respond to future stimuli, a bottom-up plasticity effect known as adaptation. In addition, we can willfully employ top-down attention, which affects the activity of sensory neurons in a way that enables us to focus on a relevant task at hand. In this thesis, adaptation and attention are studied predominantly in the context of time and timing. Time is an elusive phenomenon perceived by the brain that plays an important role in many cognitive functions. Understanding bottom-up and top-down effects in a temporal context is a less studied area of neuroscience that is needed for a better understanding of brain's function, cognition, and possibly consciousness. An important feature of our study was to observe both phenomena in awake animals that were engaged in a relevant behavioral task.In addition to the usual characterization of the effects for spikes, we also analyzed the lower frequency voltage modulations in the brain known as the local field potentials (LFPs). Knowledge about the meaning of the LFPs provides a broader understanding of how the brain works. One advantage of LFPs is that they sum all kinds of neural activity for many neurons in the vicinity of the electrode tip, and hence they have the potential to be informative about the correlations among the activity of those neurons.In the first chapter, a brief introduction is presented on background information with a focus on choice-related modulations of neural activity. In the second chapter, the methods used in our experiments are introduced. In the third chapter, the neural correlates of detecting dysrhythmia is studied by analyzing the spiking activity of neurons in area MT. In the fourth chapter, the effects of adaptation and attention on the LFPs and also on the relationship between LFPs and spikes is presented. In the fifth chapter, the effects of adaptation on temporal dynamics of neural response in area MT and its possible role in a temporal illusion in humans is addressed. In the final chapter, the implications of our findings and future perspectives are briefly discussed.
Les neurones dans les zones sensorielles de notre système nerveux répondrent aux stimuli sensoriels, mais dans le même temps ils sont aussi modulés à la fois par des mécanismes feed-forward et feed-back. L'histoire de la stimulation sensorielle affecte la façon dont les neurones répondent à des stimuli à venir, un effet de plasticité connu sous le nom d'adaptation. En outre, nous pouvons employer volontairement l'attention, ce qui affecte l'activité des neurones sensoriels d'une manière qui nous permet de concentrer sur une tâche pertinente à portée de main.Dans cette thèse, l'adaptation et l'attention sont étudiés surtout dans le contexte de temps et le calendrier. Le temps est un phénomène insaisissable perçue par le cerveau qui joue un rôle important dans de nombreuses fonctions cognitives. Modulation neuronal dans un contexte temporel est un domaine moins étudié des neurosciences qui est nécessaire pour une meilleure compréhension de la fonction cérébrale, la cognition, et peut-être la conscience. Une caractéristique importante de notre étude était d'observer les deux phénomènes chez les animaux éveillés qui ont été engagés dans une tâche pertinente du comportement.En plus de la caractérisation usuelle des effets de potentiels d'action, nous avons également analysé les modulations de fréquence inférieure de tension dans le cerveau connue sous le nom des potentiels de champs locaux (LFP). La connaissance de la signification des LFP offre une plus large compréhension de la façon dont le cerveau fonctionne. Un avantage de LFP est qu'ils résument toutes sortes d'activités de neurones pour de nombreux neurones dans le voisinage de l'extrémité de l'électrode, et donc ils ont le potentiel pour être informatif sur les corrélations entre l'activité de ces neurones.Dans le premier chapitre, une brève introduction est présentée sur des informations d'arrière-plan avec un accent sur les modulations de l'activité neuronale liée à la décision. Dans le deuxième chapitre, les méthodes utilisées au cours de nos expériences sont introduits. Dans le troisième chapitre, les corrélats neuraux de la détection des troubles du rythme est étudié par l'analyse de l'activité neuronale dans l'aire MT. Dans le quatrième chapitre, les effets de l'adaptation et l'attention sur les LFP et aussi sur la relation entre LFP et les potentiels d'action est présenté. Dans le cinquième chapitre, les effets de l'adaptation sur la dynamique temporelle de la réponse neuronale dans l'aire MT et son rôle possible dans une illusion temporelle chez l'homme est présenté. Dans le dernier chapitre, les implications de nos résultats et perspectives d'avenir sont brièvement discutées.
Idioma: en