Dissociation Between Attention and Consciousness During a Novel Task: an ERP Study

Abstract

While consciousness and attention seem to be tightly connected, recent evidence has suggested that one of these processes can be present in the absence of the other. Recent researches showed that observers can pay attention to an invisible (unconscious) stimulus, and that a stimulus can be clearly perceived (seen) in the absence of attention. We have proposed a novel psychophysical task to explore neural correlates of top-down attention and consciousness. The task is meant to confirm that these two processes can occur independently of each other. EEG was recorded during realizations of the task and target-locked event-related potentials (ERPs) for masked and unmasked conditions were constructed. Time features corresponding to the P100, N150, and P300 components were extracted for each channel separately. Utilizing these features, we employed some common classifiers for classification of the fourfold state. Our task could separate attention and consciousness successfully through their neural correlates. The results indicate that some of the mentioned components changed when attention or consciousness occurs. By comparing difference waves in each condition separately, our results introduce new ERP correlates of attention and consciousness. We also revealed that parieto-occipital areas are the most relevant areas for dissociation between attention and consciousness. To our knowledge, this is the first time that these correlates are introduced in a separable mode, and that the classification accuracies are reported for this purpose.

Як вважають, увага та усвідомлення тісно поєднані, проте результати недавніх досліджень дають підстави думати, що один із цих процесів може реалізуватися за відсутності другого. У новітніх експериментах виявилося, що спостерігачі можуть приділяти увагу невидимому (неусвідомлюваному) стимулу і що стимул може чітко розпізнаватися (диференціюватися) за відсутності уваги. Ми запропонували нове психофізіологічне завдання для дослідження нервових корелятів змін рівнів уваги та усвідомлення. Цільові ЕЕГпотенціали, пов’язані з подією (ППП), відводили в умовах пред’явлення замаскованих та незамаскованих візуальних патернів. Часові характеристики компонентів P100, N150 та P300 визначалися роздільно для відведень по кожному ЕЕГканалу. З урахуванням цих характеристик були використані певні загальні класифікатори для параметрів, спостережуваних у всіх чотирьох стимуляційних станах. У нашому тесті ефекти уваги та усвідомлення могли бути успішно розділені відповідно до їх нервових ЕЕГ-корелятів. Згідно з отриманими результатами, згадані вище компоненти ППП змінюються залежно від того, як проявляється увага або усвідомлення. Роздільне порівняння відмінностей між хвилями ППП для кожної з умов дозволило виявити нові кореляти уваги та усвідомлення, що відбиваються в ППП. Показано також, що тім’яно-потиличні кортикальні зони є структурами, найбільшою мірою пов’язаними з дисоціацією ефектів уваги та усвідомлення. Як ми вважаємо, ці кореляти вперше представлені з використанням методики, котра дозволяє їх розрізнити, і наведені дані щодо точності такої диференціації.