Les jeux vidéo occupent une place importante dans notre société. Cependant, leur conception ne prend aujourd'hui que peu en compte les spécificités de l'interaction joueur-jeu vidéo, qui sont déterminantes pour une expérience de jeu optimale. L'objectif de cette thèse était de comprendre l'influence de différents choix de conception des interfaces visuelles des jeux vidéo sur la performance et le comportement du regard des joueurs. Ces interfaces, généralement dynamiques et complexes, sont composées de trois sources d'information : les objets avec lesquels le joueur interagit et l'arrière-plan, qui composent la scène d'action principale, ainsi que les informations contextuelles superposées à la scène principale. Sept expériences ont été réalisées pour comprendre le partage attentionnel entre ces sources dans le cadre d'une activité de jeu vidéo. Les caractéristiques de l'arrière-plan, des informations contextuelles et de la tâche ont été manipulées. La performance et les mouvements du regard des joueurs ont été enregistrés. Les résultats ont montré que le partage attentionnel entre deux sources d'information (e.g., scène d'action et informations contextuelles) est facilité lorsqu'elles ne se chevauchent pas. Lorsque qu'elles se chevauchent nécessairement (e.g., objets et arrière-plan), les caractéristiques de mouvement et de complexité de l'arrière-plan et la difficulté de la tâche modulent très largement la dégradation de la performance. Un modèle théorique de partage attentionnel entre deux sources visuelles d'information superposées est proposé. Des recommandations sont établies pour la conception des jeux vidéo, mais aussi des environnements virtuels en général. / Video games take an increasingly important place in our society. Nowadays, however, their design doesn't take enough into account the specificity of player-game interaction, which is essential for an optimal play experience. The thesis' goal was to understand the impact of different design choices for video games visual interfaces on players' performance and gaze behavior. These dynamic and complex interfaces include three information sources: the objects that the player interacts with and the background, which make up together the main action scene, and the contextual information superimposed on the main scene. Seven experiments were made to understand how attention is shared between these sources during video game activity. The characteristics of the background, of the contextual information and of the game task were manipulated. The performance was measured while participants' eye movements were recorded. The results showed that attention sharing between two sources (e.g., the action scene and contextual information) is optimal when the two sources do not overlap at all. When they necessarily overlap (e.g., objects superimposed on a background), the nature of background movement, the background visual complexity and the difficulty of the task can strongly modulate the performance decrease. A theoretical model of attention sharing between two superimposed sources of visual information is proposed. Practical recommendations are drawn up for video game design, but also for virtual environments design.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-09-12T15:47:25Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1872657 bytes, checksum: 077fb35543de23e2289345d3425e0dd8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T15:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1872657 bytes, checksum: 077fb35543de23e2289345d3425e0dd8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Alcohol is one of the most widely consumed psychoactive substances worldwide and the negative impacts related alcohol use has become a problem of global public health. Research suggests that alcohol use can cause impairments to various cognitive and perceptual processes. Specifically, there is evidence that acute ingestion of alcohol can change the eye movements. The aim of this study was to evaluate the effects of moderate acute alcohol intake in eye movements, having as parameter the concentration of 0.08% BAC. In a double-blind, placebo controlled design, 20 volunteers participated in both conditions: Experimental (0.08%) and control (placebo) in order counterbalanced. We used the Eye Tracker Tobii TX300 equipment for tracking eye movement, and as a stimulus, Visual Maze Test. Data were analyzed using SPSS version 20, being conducted normality test, descriptive and inferential analysis. Analysis with paired t test showed significant differences in the pattern of eye movements between the two conditions. The results indicated significant differences in the parameters of eye movements: fixation number (p = 0.001, r = 0.713) and fixation duration average (p = 0.004, r = 0.597) and total (p = 0.026, r = 0.485), saccade number (p = 0.001, r = 0.728) and saccade total duration (p = 0.028, r = 0.478) and total time of Visual maze test performance (p = 0.014, r = 0.525). However, no significant difference in the pupil diameter between conditions. In addition, Analysis of Variance of two factors mixed showed no interaction effect between the independent variables alcohol and sex. These results suggest that alcohol can cause impairments in eye movement pattern in young adults, which may cause impairments in processing of visual information. / O álcool etílico é uma das substâncias psicoativas mais consumidas mundialmente e os impactos negativos relacionados o uso do álcool têm se tornado um problema de saúde pública mundial. Investigações sugerem que o uso do álcool pode causar prejuízos a diversos processos cognitivos e perceptuais. Especificamente, há evidências de que a ingestão aguda do álcool pode alterar os movimentos oculares. O objetivo do presente estudo foi verificar os efeitos do consumo agudo de álcool nos movimentos oculares, tendo como parâmetro a concentração de 0,08% BAC. Utilizando um delineamento duplo-cego, placebo controlado, 20 voluntários participaram das duas condições: Experimental (0,08 %) e Controle (placebo), em ordem contrabalanceada. Utilizou-se o equipamento Eye tracker Tobii TX300, para rastreamento do movimento ocular, e como estímulo, o Teste do Labirinto Visual. Os dados foram analisados por meio do software SPSS versão 20, sendo realizados teste de normalidade, análises descritivas e inferenciais. Análises com o Teste t de medidas repetidas mostraram diferenças significativas no padrão de movimentos oculares entre as duas condições. Os resultados indicaram diferenças significativas nos parâmetros de movimentos oculares: número de fixações (p = 0,001, r = 0,713), duração média (p = 0,004, r = 0,597) e total (p = 0,026, r = 0,485) da fixação, número de sacadas (p = 0,001, r = 0,728) e duração total das sacadas (p = 0,028, r = 0,478) e tempo de execução do Teste do Labirinto Visual (p = 0,014, r = 0,525). No entanto, não houve diferença significativa em relação ao diâmetro pupilar entre as condições. Além disso, a Análise de Variância de dois fatores mostrou que não houve efeito de interação entre as variáveis independentes álcool e sexo. Estes resultados sugerem que o álcool pode acarretar prejuízos no padrão de movimento ocular de adultos jovens, podendo levar a alterações no processamento de informações visuais.

Submitted by Juliana Cristina de Angelo (jul.angel@hotmail.com) on 2017-05-22T13:46:30Z No. of bitstreams: 1 Juliana Cristina de Angelo Repositorio.pdf: 20659453 bytes, checksum: 694ead497ef1e13185fc9690455644b5 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-05-22T19:19:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 angelo_jc_me_bauru.pdf: 20659453 bytes, checksum: 694ead497ef1e13185fc9690455644b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T19:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 angelo_jc_me_bauru.pdf: 20659453 bytes, checksum: 694ead497ef1e13185fc9690455644b5 (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aptidão física e da velocidade do veículo sobre a aquisição da informação visual de motoristas experientes durante a condução simulada de automóveis. Quinze participantes fisicamente ativos, com idade de 37,46 ± 4,34 anos, IMC de 22,7 ± 2,57 kg/m2 e experiência de condução de 17,93 ± 4,06 anos, e quinze participantes sedentários, com idade de 30,66 ± 6,90 anos, IMC de 22,8 ± 3,87 kg/m2 e experiência de condução de 10,20 ± 5,08 anos, foram submetidos a uma tarefa de condução simulada de automóvel, de duração de três minutos, nas condições de velocidade 50-60, 80-90 e 110-120 Km/h, enquanto tiveram seus movimentos dos olhos e da cabeça e sua frequência cardíaca gravados. As variáveis dependentes adotadas foram número de fixações, duração média das fixações e sua variabilidade, tempo relativo de fixação, variâncias das posições horizontal e vertical do olhar, variâncias das posições e orientações tridimensionais da cabeça. Estes dados foram submetidos a uma análise de variância de Grupo (ativo, sedentário) por Velocidade (50-60, 80-90, 110-120 Km/h) com medidas repetidas no segundo fator. O questionário Baecke apresentou no score de exercícios físicos para classificação de aptidão física uma média de M = 3.53 (DP = 0.74) e o grupo sedentário M = 2.26 (DP = 0.67). A frequência cardíaca resultou em uma média significativamente afetada pela condição experimental, F(3,0, 83,2) = 4,51, p = 0,006 e pelo grupo, F(1, 28) = 5,50, p = 0,026. A variabilidade da duração das fixações dos movimentos dos olhos foi significativamente afetada pela condição velocidade, F(1,5 43,2) = 3,79, p =0,041 e a variabilidade da duração das fixações na velocidade 80-90 Km/h (M = 0,34, EP = 0, 17) foi significativamente maior (p = 0,019) do que na velocidade 110-120 Km/h (M = 0,31, EP = O, 17). Em síntese: o nível de aptidão física afetou significativamente a frequência cardíaca durante a condução simulada de automóvel em distintas velocidades; bem como a velocidade do veículo afetou significativamente a frequência cardíaca. Participantes ativos e sedentários foram semelhantes na aquisição de informação visual durante a condução simulada de automóvel em diferentes velocidades. / The purpose of this study was to evaluate the effects of physical fitness and driving velocity on the experienced drivers' visual information acquisition during simulated car driving. Fifteen physically fit participants, with age of 37,46 ± 4,34 years, BMI of 22,7 ± 2,57 kg/m2, and driving experience of 17,93 ± 4,06 years, and fifteen sedentary participants with age of 30,66 ± 6,90 years, BMI of 22,8 ± 3,87 kg/m2, and driving experience of 10,20 ± 5,08 years, were submitted to a simulated car driving task of 3-min duration, under the velocity conditions of 50-60, 80-90, and 110-120 Km/h, while had their gaze and head movements, and heart frequency recorded. The dependent variables adopted were number of fixations, mean fixation duration and its variability, relative fixation time, variances of horizontal and vertical gaze position, variances of tridimensional head position and orientation. These data were submitted to a Group (fit, sedentary) by driving velocity (50-60, 80-90, 110-120 Km/h) analysis of variance. The Baecke questionnaire presented a mean of M = 3.53 (SD = 0.74) and the sedentary group M = 2.26 (SD = 0.67) in the physical fitness score for physical fitness classification. The heart rate resulted in a mean significantly affected by the experimental condition, F (3.0, 83.2) = 4.51, p = 0.006 and by the group, F (1.28) = 5.50, p = 0.026. The variability of the fixation duration of the eye movements was significantly affected by the velocity condition, F (1.5 43.2) = 3.79, p = 0.041 and the variability of the fixation duration at the velocity 80-90 Km / h ( M = 0.34, SD = 0.17) was significantly higher (p = 0.019) than at the speed 110-120 km /h (M = 0.31, SD = 0.17). ln summary: the level of physical fitness significantly affected the heart rate during simulated car driving at different speeds; vehicle speed significantly affected heart rate. Active and sedentary participants were similar in acquiring visual information during simulated car driving at different speeds.

The Road Administration wants to improve safety at a hazardous, rural road intersection near Åkersberga, Stockholm by changing the design of the intersection. The intersection today is a three-way connection with a small road connecting to a four-lane main road, much similar to a motorway with high speeds although with a speed limit of 90km/h. Drivers’ attention and velocity in different designs of the intersection are analysed in this thesis with data from two experiments, ordered by the Road Administration and conducted by the Swedish National Road and Research Institute (VTI). Four alternative designs of the intersection were tested using the VTI-simulator; a narrowing from two to one lane through the intersection, rumble strips, a wooden fence and trees at the road side, and a portal framing the intersection. In addition, the original intersection design, both with and without speed limit signs of 70km/h, were tested for comparisons. In the first of the two experiments, the four alternative intersection designs all had speed limit signs of 70km/h, and in the second experiment the alternative intersection designs were tested without the influence of the speed limit signs of 70km/h. Data used in the analyses are velocity data, lateral position, eye movements, brake data and subjective estimations. Subjects were found to look at the critical areas of the intersection in time, independent of intersection design. Only small differences between the intersection designs were found, probably due to width of the main road being a larger design-influence than the measures tested. The results are in favour of the narrowing from two to one lane through the intersection, but traffic density and rhythm make a narrowing difficult to realise at the real intersection. Instead, rumble strips in addition to a speed limit of 70km/h can be recommended, although rumble strips are most likely to increase inattentive drivers’ readiness.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-09-20T21:40:36Z No. of bitstreams: 2 Tese - Maria Nice Araújo Moraes Rocha - 2016.pdf: 4334909 bytes, checksum: 0422cbf81db864afe284617eb3dca3e8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-21T13:57:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Maria Nice Araújo Moraes Rocha - 2016.pdf: 4334909 bytes, checksum: 0422cbf81db864afe284617eb3dca3e8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T13:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Maria Nice Araújo Moraes Rocha - 2016.pdf: 4334909 bytes, checksum: 0422cbf81db864afe284617eb3dca3e8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-01-19 / The objective of this study was to propose the planning of surgery for correction of horizontal strabismus, esotropia and exotropias through algorithms and formulas that convert the measure of the deviation angle prism diopters to millimeters, which is used in surgical practice. Demonstrated the preparing of the formulas and flowcharts according to the theoretical foundations presented. Was make retrospective analysis of 136 patients operated in accordance with the algorithms and formulas proposed. Two algorithms were constructed on the basis of anatomy, physiology and oculomotricity, instrumental in planning and semiotics of strabismus surgery. The preparation of the formulations was done using mathematical calculations associated with knowledge of the mechanics of eye movements. It was completed two formulas for esotropias correction: ET1 and ET2 = = 0,33D 0,30D and two for exotropias correction: XT1 and XT2 = = 0,40D 0,43D, dependent on the number of eyes to be operated and magnitude of the deviation. For this work was adopted as individual success criteria to orthotropia ± 10Δ, in agreement with several studies in the literature. The result of successful group in the immediate post operative period (7days after surgery) was equal to 92.9% in the correction of esotropia and 82.3% in exotropias. In the late postoperative period (3-6 months after surgery) there was the result of success were 75.3% and 62.8% for esotropias to exotropias. The results were compared to studies conducted in similar conditions and concluded that the proposed method is effective for surgical planning in correcting esotropias and exotropias. / O objetivo deste trabalho foi propor o planejamento da cirurgia para correção de estrabismos horizontais- esotropias e exotropias- através de algoritmos e fórmulas que convertem a medida do ângulo do desvio de dioptrias prismáticas para milímetros, que é usada na prática cirúrgica. Demonstrou-se a elaboração das fórmulas e fluxogramas de acordo com os fundamentos teóricos apresentados. Foi feita análise retrospectiva de 136 pacientes operados de acordo com os algoritmos e fórmulas propostas. Dois algoritmos foram construídos com base na anatomia, fisiologia e oculomotricidade, fundamentais na semiologia do estrabismo e planejamento da cirurgia. A elaboração das fórmulas foi feita utilizando cálculos matemáticos associados ao conhecimento da mecânica dos movimentos oculares. Construimos duas fórmulas para correção de esotropias:ET1= 0,33D e ET2= 0,30D e outras duas para correção de exotropias: XT1= 0,40D e XT2= 0,43D, dependentes do número de olhos a serem operados e magnitude do desvio. Para este trabalho foi adotado como critério de sucesso individual ortotropia± 10Δ, em consenso com vários estudos na literatura. O resultado de sucesso em grupo no pósoperatório imediato (7 dias após a cirurgia) foi igual a 92,9% nas correções de esotropias e 82,3% nas exotropias. No pós-operatório tardio (3-6 meses após a cirurgia) observou-se o resultado de sucesso em 75,3% para esotropias e 62,8% para exotropias. Os resultados foram comparados com estudos feitos em condições similares. Concluímos que o método proposto é eficaz para o planejamento cirúrgico na correção de esotropias e exotropias.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isabela Lopes Scarpa.pdf: 4664311 bytes, checksum: ebd9685fb622bd0fecac3b36555bbe7d (MD5) Previous issue date: 2011-08-09 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Reading, involving the decoding and comprehension, has been studied by researchers. Currently, neurological studies related to semantic processing brain structures such as temporal cortex, parietal and occipital lobes, and the involvement of these structures in reading comprehension. However, the integration between them is still poorly understood. This work proposes the study of reading comprehension by differentiating the effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) applied in left anterior temporal cortex. To this end, was measured up the pattern of eye movements during reading in 12 subjects, university students, male and without learning difficulties or disorders reported. To assess the reading comprehension was used a test with ten questions of interpretive nature extract from ENEM (National Examination of Secondary Education). To measure the influence of working memory was used in the "Wechsler Intelligence Scale for Adults . Data were compared with nonparametric statistical techniques. For comparison p-values wer calculated (significance level of 0.05 ‒ 5%). Although it was not observed effect of anode, cathode and placebo stimullation in reading comprehension, this study allowed to confirm some facts described in the literature. Statistically, it was made clear that there was no relation between the type of stimulation applied and the number of hits presented. It was found a strong and constant decrease in Time and Number of Fixations from first to third application of the Comprehension Reading Test, which indicates that there has been an increasingly rapid access to semantic networks with prevalence of the use of memory. To develop knowledge concerning the reading could help to investigations on the theme. / A leitura, envolvendo tanto a decodificação como a compreensão, tem sido objeto de estudos de pesquisadores. Atualmente, estudos neurológicos relacionam o processamento semântico a estruturas cerebrais como córtex temporal, parietal e occipital, e o envolvimento dessas estruturas para a compreensão da leitura. Entretanto, a integração entre elas ainda é pouco entendida. Este trabalho propõe estudar a compreensão de leitura através da diferenciação dos efeitos da Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua aplicadas em Córtex Temporal Anterior Esquerdo. Para tanto, mensurou-se o padrão de movimentos oculares durante a leitura em 12 sujeitos de pesquisa, universitários, do sexo masculino sem dificuldades ou transtornos de aprendizagem relatados. Para avaliação da compreensão de leitura foi utilizada uma prova de dez questões de cunho interpretativo do Exame Nacional do Ensino Médio. Para mensuração da influência da memória operacional foi utilizada a Prova de Dígitos da Escala de Inteligência Wechsler para Adultos . Os dados foram tratados com testes e técnicas estatísticas não paramétricas. Para comparação dos dados, foi obtido os p-valores (nível de significância de 0,05 ‒ 5%). Embora não tenha sido observado efeito das estimulações anódica, catódica e placebo na realização da prova de compreensão de leitura, este estudo permitiu confirmar alguns fatos já descritos na literatura. Estatisticamente, foi possível constatar que não existiu congruência entre o tipo de estimulação aplicada e o número de acertos das alternativas apresentadas. Foi constatado que se estabeleceu uma forte e constante relação de diminuição do tempo e número de fixação da primeira para a terceira aplicação da prova de compreensão, o que indica que houve um acesso cada vez mais rápido às redes semânticas com prevalência do uso da memória. Investir em pesquisas relacionadas ao aprofundamento dos conhecimentos referentes à leitura ajudará a encontrar respostas importantes para a melhor compreensão do tema.

O presente estudo teve por objetivo investigar a dinâmica temporal da percepção de tamanho de objetos inseridos em gradientes de textura, provenientes de desenho gerado computacionalmente (gradiente de perspectiva) e de fotografia com elementos naturais (gradiente fotografado). Além disso, verificou-se a ocorrência e padrão dos movimentos oculares nestas condições. Para isso, foram realizados 2 experimentos. No primeiro experimento, dois círculos negros eram apresentados no meridiano vertical e a tarefa dos 96 participantes foi indicar em qual parte do campo visual, superior ou inferior, foi apresentado o maior círculo. Usando o método das escadas duplas, estes círculos eram apresentados brevemente (50, 100, 150 ou 200 ms) em três condições de fundos de tela (sem textura, gradiente de perspectiva ou gradiente fotografado). Foram calculados a inclinação da função psicométrica e o ponto de igualdade subjetivo (PIS) como medidas da sensibilidade discriminativa e da distorção perceptiva, respectivamente. Os resultados mostraram que os participantes discriminaram melhor o tamanho dos estímulos à medida que o tempo de exposição aumentava, independentemente do gradiente de textura. A análise do PIS revelou que há uma forte distorção do tamanho aos 100 ms para o gradiente de perspectiva e aos 150 ms para o gradiente fotografado. No segundo experimento, 24 participantes realizaram uma tarefa semelhante ao do primeiro experimento e utilizou-se um eye tracker para registrar o movimento ocular. Os resultados mostraram que, em apresentações de 150 e 200 ms, os movimentos oculares ocorreram em menos de 10% das tentativas em todos os fundos de tela. Isto indica que a redução das distorções de tamanho após os 100 ms observada no primeiro experimento não é explicada completamente pela alocação da atenção. Tomados em conjunto, estes resultados sugerem que o processamento e integração das informações de tamanho e profundidade são mediados principalmente por mecanismos bottom-up. Ademais, em uma condição de menor restrição temporal (1500 ms), a presença de informações de profundidade afetou a dimensão espacial das fixações e sacadas, mas não a dimensão temporal. Os participantes olharam preferencialmente para o estímulo apresentado no campo visual superior, o que indica que a atenção foi alocada às posições de maior profundidade. Os resultados também indicaram que os estímulos maiores capturaram tanto a atenção transitória quanto a atenção sustentada. Assim, este estudo permitiu um maior conhecimento sobre os mecanismos perceptivos e atentivos envolvidos no processamento das informações de tamanho e de profundidade. / This study aimed to investigate the temporal dynamics of object size perception under texture gradients from line-drawing (perspective gradient) and photograph with natural elements (photographed gradient). Additionally, it was analyzed the occurrence and the pattern of eye movements in these conditions. For this, we carried out 2 experiments. In the first experiment, two black circles were displayed in the vertical meridian and 96 participants reported whether the bigger one was presented at the lower or upper visual field. By using double staircase psychophysics method, these circles were briefly presented (50, 100, 150 or 200 ms) in three background conditions (no texture, perspective gradient or photographed gradient). The slope of the psychometric function and the points of subjectivity equality (PSE) were calculated and used as discrimination sensitivity and size distortion measures, respectively. The results showed a greater sensitivity to size discrimination as exposure time increased, regardless the texture gradient. The analysis of PSE indicated greater size distortions in perspective gradient at 100 ms and in photographed gradient at 150 ms. In the second experiment, 24 participants performed a task similar to that in Experiment 1 while an eye tracker recorded their eye-movements. The results showed that, at 150 and 200 ms, eye movements occurred in less than 10% of trials in all backgrounds. It indicates that the size distortion reduction after 100 ms observed in the first experiment cannot be fully explained by attention allocation. Taken together, these results suggest that the process and integration of size and depth information are mainly mediated by bottom-up mechanism. Moreover, in a less time constrain condition (1500 ms), depth cues affected the spatial measures of fixations and saccades, but not the temporal ones. The participants looked more frequently at the stimulus on the upper visual field, indicating that attention has been allocated to positions of greater depth. The results also indicated that large stimulus capture both transient and sustained attention. Thus, this study provides a better understanding of perceptual and attentive mechanisms involved in size and depth process.

A atenção visuoespacial pode ser considerada como a atividade neural que seleciona certas regiões do espaço em detrimento das demais. Existem dois tipos de orientação da atenção: atenção automática e atenção voluntária. Há evidências de que as áreas cerebrais associadas à estes dois tipos se sobrepõem, porém alguns autores observaram que há áreas distintas de ativação cerebral para atenção automática e voluntária. Estas diferenças resultaram em visões distintas a respeito de modelos cerebrais envolvendo a atenção visuoespacial. O objetivo de nosso trabalho foi identificar quais são as principais redes de ativação neuronal durante a mobilização da atenção automática e voluntária com Ressonância Magnética Funcional (RMf) relacionada à eventos, utilizando a tarefa de Posner modificada (1980). Participaram deste estudo vinte adultos jovens e saudáveis (17 mulheres). A tarefa foi programada no ambiente Eprime (Psylab, EUA) e os participantes treinaram antes de realizar o experimento de RMf. As condições foram pseudorandomizadas com otimização por algoritmos genéticos. Cada tentativa começava com um Ponto de Fixação na tela e dois anéis demarcados, um em cada lado. Após o aparecimento do Estímulo Precedente (E1), um Estímulo Alvo (E2) aparecia dentro de um dos anéis. Nestes experimentos foram consideradas as condições válida, neutra e inválida. Os dados foram adquiridos em 3 runs para cada Experimento. A aquisição das imagens foi realizada em um sistema de 3 tesla (Philips Achieva), acoplado à um sistema de detecção de movimentação ocular (eye tracker) compatível com ambiente de RM (Magconcept, USA). As imagens de RMf foram adquiridas com sequências BOLD, GRE-EPI com TR=2s, TE= 30s, voxels isotrópicos de 3mm. O tempo e a resposta ao estímulo foram registrados (Zurc&Zurc, São Paulo, Brasil). A análise das imagens de RMf foi realizada com o programa FSL 4.1 (Oxford University, Inglaterra) e incluiu a correção de movimento, filtro espacial, remoção de artefatos e transformação da imagem para o espaço comum. O mapas cerebrais representando o efeito de grupo (usando o modelo de regressão linear) foram produzidos com limiar de Z >2,3 e nível de significância de p<0,05 (corrigido para comparações múltiplas). O tempo de reação foi menor quando o E2 apareceu na condição válida em comparação com a condição inválida. Houve superposição dos mapas de ativação na condição de atenção automática e voluntária em extensa rede, envolvendo áreas: frontais (giros pré-centrais, frontais médios, frontais mediais e giro frontal inferior direito), parietais (bordas dos sulcos intraparietais, giros pós-centrais, angulares, supramarginais e pré-cuneo), temporais (giros temporais médios e no giro temporal superior esquerdo) e occipitais (giros fusiformes e no giro lingual direito. Observamos outras áreas: giros do cíngulo anteriores e posteriores, parahipocampais, ínsulas, colículos superiores e inferiores, e cerebelo). Concluímos que as redes frontoparietais foram detectadas tanto na mobilização da atenção visuoespacial automática quanto voluntária. No entanto, o giro frontal superior esteve presente apenas na mobilização da atenção voluntária. Estes resultados mostram que a distinção parece estar em áreas cerebrais envolvidas em subsistemas que incluem a orientação e reorientação da atenção automática e voluntária. / Visuospatial attention can be considered as the neural activity that selects certain regions of space at the expense of others. There are two types of orientation of attention: automatic attention and voluntary attention. There is evidence that the brain networks associated with these two types overlap, but some authors have observed that there are distinct areas of brain activation for automatic and voluntary attention. These differences resulted in different views about brains models involving visuospatial attention. The aim of our study was to identify brain networks associated with automatic and voluntary attention using Event-Related Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and a new modification of the Posner task (1980). The study included twenty young healthy adults (17 women and 3 men). The task was programmed in Eprime environment (Psylab, USA) and all participants trained before performing the experiment in the MRI machine. The conditions were pseudorandomized with the optimization method of genetic algorithms. Each trial began with a fixation point on the screen and two demarcated rings, one on each side. After the onset of the Prime Stimulus (S1), a Target Stimulus (S2) appeared inside one of the rings. In these experiments the valid, neutral and invalid conditions were considered. Data were acquired in three runs for each experiment. Image acquisition of this project was performed on a 3 Tesla system (Philips Achieva), coupled to an MR compatibel eye tracker system (Magconcept, USA). All fMRI images were acquired using BOLD sequences, GRE-EPI with TR= 2s, TE= 30s, with 3mm isotropic voxels. Response time and choice during fMRI experiment were recorded (Zurc&Zurc, Brazil). Image analysis of fMRI was performed using FSL 4.1 software package (Oxford University, England) including: motion correction, spatial filter, removal of artifacts and image transformation for the common space. Brain maps representing group effect (using the linear regression model) where threshold using a Z > 2.3 at cluster level and p < 0.05 (corrected for multiple comparisons). Reaction times were shorter when the S2 appeared in the valid condition compared with the invalid condition. Automatic and voluntary attention brain activation maps overlaped in frontal areas: precentral, middle frontal, medial frontal gyrus and right inferior frontal gyri; parietal areas: edges of intraparietal sulcus, postcentral, angular, supramarginal gyrus and pre-cuneus; temporal areas: middle temporal gyrus and left superior temporal gyrus; and occipital areas: fusiform gyrus and right lingual gyrus. Other areas was observed in anterior and posterior cingulate, parahippocampal gyrus, insulas, superior and inferior colliculus, and cerebellum. Superior frontal gyrus showed increased response in the voluntary attention when compared with automatic attention. We conclude that the frontoparietal networks were detected in both the mobilization of automatic and voluntary visuospatial attention. However the superior frontal gyrus showed response only in the voluntary attention. The distinction between these two subsystems involved in orientation and reorientation of automatic and voluntary attention.

L'imagerie mentale visuelle est généralement accompagnée de mouvements spontanés des yeux qui ne sont pas arbitraires mais reflètent le contenu spatial de cette imagerie. Ce travail de thèse avait pour principal objectif l'utilisation de l'enregistrement des mouvements oculaires afin d'étudier les représentations mentales chez les sujets sains et les sujets atteints de lésions cérébrales et ainsi d'en explorer les mécanismes, la dynamique, les référentiels et les substrats neuronaux. Nous avons enregistré les mouvements des yeux pendant le rappel des villes de France à partir de la mémoire à long terme, soit en ayant recours à l'imagerie mentale de la carte de France, soit avec un accès sémantique (tâche de fluence verbale). Ce paradigme a été réalisé dans 3 situations différentes : chez les sujets sains avec le regard libre, chez les sujets sains avec le regard fixé et chez les sujets atteints de négligence spatiale unilatérale et/ou hémianopsie latérale homonyme (HLH) avec le regard libre. En utilisant la corrélation bi-dimensionelle (BDR) entre les positions oculaires et les positions GPS des villes évoquées par le sujet, nous avons pu réaliser dans ces trois situations une analyse individuelle. Chez les sujets sains en regard libre, nous avons démontré que l'imagerie mentale se construit de façon séquentielle, et fragmentée, et que la corrélation significative est une signature individuelle de l'utilisation de l'imagerie visuelle. Chez les sujets sains avec le regard fixe, nous avons mis en évidence l'existence de microsaccades qui reflètent toujours le contenu spatial de l'imagerie mentale pour la plupart des individus. Chez les négligents, la représentation mentale de la carte de France était perturbée aussi bien dans le référentiel allocentrique (absence de cohérence spatiale pour les villes de la moitié gauche) que dans le référentiel égocentrique (carte mentale décalée du côté ipsilésionnel). Chez les patients avec HLH, la représentation mentale était décalée du côté contra-lésionnel, mais était spatialement cohérente dans le référentiel allocentrique. Cette nouvelle approche méthodologique et statistique a permis de discuter les différentes interprétations théoriques de la littérature concernant les liens entre mouvements des yeux et imagerie mentale, et d'étudier les troubles de représentation spatiale faisant suite à la lésion du cortex visuel primaire et du réseau pariéto-frontal droit, substrats respectifs du tampon visuel et de la fenêtre attentionnelle / analyse des relations spatiales dans le modèle d'imagerie de Kosslyn / Visual mental imagery is usually accompanied by spontaneous eye movements that are not random but reflect the spatial content of the imagery. The main objective of this thesis was to use eye movements recording in order to explore the mechanisms, the dynamics, the reference frames and the neural processes of spatial representations in healthy subjects and brain damaged patients.We recorded eye movements during the verbal recall of french cities from long-term memory, either through mental imagery of the map of France, or through a semantic access (verbal fluency task). This paradigm was carried out in three different situations: In healthy subjects with free gaze, in healthy subjects with fixed gaze and in patients with unilateral spatial neglect and / or homonymous hemianopia with free gaze. Using bi-dimensional regression (BDR) between ocular positions when cities were evoked and GPS positions of these cities, we could provide an individual analysis in each of these three situations.In healthy subjects with free gaze, we demonstrated that mental imagery is built sequentially and fragmented, and that significant correlation is a signature, at an individual level, of the use of visual imagery. In healthy subjects with central gaze fixation, we have demonstrated that the remaining microsaccades still reflect the spatial content of the imagery in most individuals. In patients with hemineglect, the mental representation of the map of France was disturbed both in the allocentric reference frame (lack of spatial coherence for cities of the left side) and in the egocentric reference frame (mental map shifted ipsilesionally). In subjects with hemianopia, the mental image was shifted contralesionally but was spatially coherent in the allocentric frame.These results are discussed in the light of the different theories on eye movements and mental imagery found in the literature and in particular with respect to the Kosslyn model of imagery in which the primary visual cortex (damaged in hemianopia) corresponds to the substratum of the visual buffer and the right parieto-frontal network to the substratum of the the attentional window and the spatial properties processing system

Im unter Ruhebedingungen abgeleiteten Elektroenzephalogramm (Ruhe-EEG) können Episoden niedergespannter EEG-Aktivität sowohl mit Schläfrigkeit, als auch mit geistiger Aktivität assoziiert sein. Aus diesem Grunde stellt niedergespannte EEG-Aktivität eine potentielle Fehlerquelle bei der Interpretation des Ruhe-EEGs dar. Wird niedergespannte EEG-Aktivität jedoch von für das Einschlafen charakteristischen, langsamen Augenbewegungen (Slow horizontal eye movements, SEM) begleitet, ist eine Assoziation mit geistiger Aktivität ausgeschlossen. Ziel dieser Dissertation ist die Untersuchung der Frage, ob niedergespannte EEG-Aktivität im Ruhe-EEG, welche von SEM begleitet wird (B1+), sich von solcher ohne begleitende SEM (B1-) hinsichtlich ihrer spektralen und räumlichen Zusammensetzung unterscheidet. Hierzu wurden 35 Ruhe-EEGs gesunder Probanden analysiert, welche jeweils mindestens 10s B1-, B1+ sowie 10s niedergespannter EEG-Aktivität während der Bearbeitung einer Kopfrechenaufgabe (calc) präsentierten. Unter Verwendung der Methode der standardized low resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA) wurden für calc, B1- und B1+ die kortikalen Stromdichteverteilungen in vier verschiedenen, individuell angepassten Frequenzbändern berechnet. Die statistische Auswertung ergab signifikante Unterschiede zwischen B1- und B1+: Es zeigte bei B1- sowohl im Delta- als auch im Theta-Band eine geringere Aktivität im Bereich des Cingulums sowie benachbarten Teilen der Frontal-, Parietal- und Okzipiallappen. Zusätzlich zeigte sich eine erhöhte Aktivität im Frequenzbereich des Beta-Bandes in den Temporallappen für B1- verglichen mit B1+. Der Vergleich von calc mit B1+ erbrachte ähnliche Resultate. Die Befunde lassen eine Zugehörigkeit von B1- zu einem, verglichen mit B1+ höheren Vigilanzniveau vermuten und liefern Evidenz für die Einteilung niedergespannter Episoden im Ruhe-EEG in solche mit und ohne begleitende SEM.