Inhaltszusammenfassung:
Sensorisch visuelle Informationen des oberen und unteren Teils der Retina werden in verschiedenen Teilen des primären visuellen Kortex verarbeitet. Die vorliegende Studie untersucht Aufmerksamkeitseffekte auf diese unterschiedlichen neuronalen Verarbeitungsorte anhand der C1-Komponente im EEG. Einige EEG-Studien legen nahe, dass die Auswirkungen von Aufmerksamkeit auf die C1-Komponente gesichtsfeldspezifisch sind. Daher testeten wir die Hypothese, dass asymmetrische Aufmerksamkeitseffekte auf die C1 auf anatomische und funktionelle Unterschiede des visuellen Systems zurückzuführen sind. Wir erwarteten, dass unter Berücksichtigung der individuellen Unterschiede in der C1-Amplitude des primären visuellen Kortex, eine Reduktion der maximalen C1-Amplitude bei hoher zentraler Aufmerksamkeitsanforderung für beide Gesichtsfelder auftritt.
Hierfür führten die Probanden zunächst eine Mapping-Sitzung mit Reizen mit drei unterschiedlichen räumlichen Frequenzen durch, die im oberen oder unteren Gesichtsfeld präsentiert wurden. Die räumlichen Frequenzen waren RF 1 0,5 cpd (cycles per degree), RF 2 1,5 cpd und RF 3 2,5 cpd. Aus diesen Daten identifizierten wir die räumliche Frequenz, die eine maximale C1-Amplitude für jeden Probanden und für jedes Gesichtsfeld hervorrief. In einer zweiten Sitzung wurden diese probandenspezifischen räumlichen Frequenzen aufgabenunabhängig verwendet, während die Probanden in verschiedenen Versuchsblöcken eine Fixierungsaufgabe mit niedriger Aufmerksamkeitsanforderung (Farbdiskrimination) und hoher Aufmerksamkeits-anforderung (Farb- und Orientierungsdiskrimination) ausführten.
In die Studie eingeschlossen wurden 26 rechtshändige Probanden, davon 20 Frauen, mit normalem oder auf normal korrigiertem Sehvermögen. Bei einer geringen Fehlerquote zeigte sich in der Mapping-Sitzung der Trend, dass die mittlere räumliche Frequenz (1,5 cpd) die größten C1-Amplituden hervorrief. Die ANOVA zur Untersuchung der C1-Amplituden beider visuellen Felder auf die drei räumlichen Frequenzen zeigte einen signifikanten Effekt mit F(1,50) = 8,50, p = 0,0054. Für das obere Gesichtsfeld zeigte RF1 die niedrigsten C1-Amplituden und unterschied sich signifikant zu RF 2 mit t(25) = -7,20, p < 0,001 und zu RF 3 mit t(25) = 3,76, p = 0,003. Für das untere Gesichtsfeld zeigte sich eine signifikante Unterscheidung für RF 2 zu RF 3 mit t(25) = 1,92, p < 0,001. Bezüglich der Latenzwerte der C1-Peak-Amplituden zeigte sich in beiden Gesichtsfeldern eine signifikante Verlängerung der Latenz mit Zunahme der räumlichen Frequenz. Für das obere Gesichtsfeld mit t(25) = -7,58, p < 0,001 für RF 1 und RF 2 und mit t(25) = 9,00, p < 0,001 für RF 1 und RF 3. Für das untere Gesichtsfeld mit t(25) = -11,99, p < 0,001 für RF 1 zu RF 2 und mit t(25) = 11,95, p < 0,001 für RF 1 zu RF 3. In der zweiten Sitzung zeigte sich unter hoher Aufmerksamkeitsanforderung im unteren Gesichtsfeld eine Verringerung der C1-Amplitude mit t(25) = 2,46, p = 0,02, 95%-CI [0,12, 1,32]. Für das obere visuelle Feld stellte sich keine signifikante Reduktion der C1-Amplitude unter hoher Aufmerksamkeitsanforderung mit t(25) = -0,88, p = 0,39, 95%-CI [-0,85, 0,34] dar.
Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass das untere Gesichtsfeld eine effektivere Filterung durch Aufmerksamkeit zeigt als das obere Gesichtsfeld. Dies könnte mit dem generellen Verarbeitungsvorteil des unteren visuellen Feldes und der vorwiegenden Korrespondenz mit dem magnozellulären System zusammenhängen.
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