Visuelle Information wird am schärfsten wahrgenommen, wenn sie im Zentrum des Sichtfeldes (der Fovea) erscheint. Um relevante Reize mit fovealer Sehschärfe betrachten zu können, führen wir regelmäßig schnelle, ruckartige Augenbewegungen aus, die als Sakkaden bezeichnet werden. Über Jahrzehnte hinweg wurde der Einfluss der Sakkadenvorbereitung auf visuelle Sensitivität am peripheren Augenbewegungsziel untersucht. Gleichzeitig ist überraschend wenig darüber bekannt, wie sich unsere visuelle Wahrnehmung im gegenwärtigen Blickzentrum verändert, bevor eine Sakkade ausgeführt wird. Die in dieser Dissertation vorgestellten Experimente deuten darauf hin, dass foveales Sehen prädiktiv agiert: Definierende Merkmale des Augenbewegungsziels werden am präsakkadischen Fixationsort verstärkt wahrgenommen und somit im Zentrum des Sichtfeldes vorhergesagt. Diese präsakkadische Wahrnehmungsverstärkung zeigte sich als erhöhte Trefferraten für foveal präsentierte Reize, die die gleiche Orientierung wie das Sakkadenziel aufwiesen, sowie als systematisches Antwortverhalten auf zielkongruente Orientierungsinformation in foveal gezeigtem Rauschen. Foveale Vorhersagen waren auf einen kleinen räumlichen Radius um das Blickzentrum beschränkt, während der Sakkadenvorbereitung stärker ausgeprägt als unter Fixation und skalierten mit dem Signal-Rausch-Verhältnis von Orientierungsinformation am Augenbewegungsziel. Wir beobachteten darüber hinaus eine Interaktion zwischen der peripheren Auflösung des Sakkadenziels und dem Raumfrequenzinhalt foveal vorhergesagter Orientierungsinformation. Diese Interaktion legt nahe, dass das Sakkadenziel in seiner präsakkadischen Auflösung foveal antizipiert wurde. Zusammenfassend deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass foveales Sehen einen aktiven Beitrag zur Herstellung visueller Kontinuität leistet. Ein Sakkadenziel wird bereits vor der Bewegung foveal verarbeitet, was einen nahtlosen perzeptuellen Übergang ermöglicht, sobald die Augen auf dem Ziel landen. / Human vision is sharpest in the central part of the visual field (the fovea) and becomes increasingly blurry towards the periphery. To bring relevant information into foveal vision, we frequently execute rapid large-scale eye movements called saccades. Decades of research have characterized the impact of saccade preparation on visual sensitivity at the target of the imminent eye movement. Surprisingly, little is known about the concurrent development of perception in the pre-saccadic center of gaze. This dissertation proposes that foveal processing operates predictively while an eye movement is prepared to a peripheral visual field location: Defining features of the eye movement target are enhanced in the pre-saccadic center of gaze, anticipating the incoming post-saccadic image. In our investigations, enhancement manifested as increased Hit Rates for foveal probes with target-congruent orientation and systematic responses to target-similar orientation information in foveally presented noise. Foveal enhancement was confined to a small spatial region surrounding the pre-saccadic center of gaze, more pronounced during eye movement preparation than during passive fixation, and increased with the signal-to-noise ratio of orientation information at the target location. Intriguingly, we observed an interaction between the pre-saccadic peripheral resolution of the saccade target and the spatial frequency range of foveally enhanced information, suggesting that foveal predictions draw on instantaneous peripheral input. Finally, using a full-screen motion paradigm, we characterize reflexive gaze responses that may provide a continuous oculomotor readout of target anticipation in humans and non-human primates. Combined, our findings suggest an active contribution of foveal processing to transsaccadic visual continuity. Foveal processing of eye movement targets commences before the movement is executed, enabling a seamless perceptual transition immediately upon saccade landing.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/27967 |
| Date | 12 September 2023 |
| Creators | Kröll, Lisa Maria |
| Contributors | Rolfs, Martin, Mitchell, Jude, Störmer, Viola |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ |
| Relation | 10.7554/eLife.78106, 10.1016/j.cortex.2021.02.021, 10.1101/2023.07.06.548056 |
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