Maturation of Temporal Saccade Prediction from Childhood to Adulthood: Predictive Saccades, Reduced Pupil Size, and Blink Synchronization
Notice bibliographique
Résumé
When presented with a periodic stimulus, humans spontaneously adjust their movements from reacting to predicting the timing of its arrival, but little is known about how this sensorimotor adaptation changes across development. To investigate this, we analyzed saccade behavior in 114 healthy humans (ages 6–24 years) performing the visual metronome task, who were instructed to move their eyes in time with a visual target that alternated between two known locations at a fixed rate, and we compared their behavior to performance in a random task, where target onsets were randomized across five interstimulus intervals (ISIs) and thus the timing of appearance was unknown. Saccades initiated before registration of the visual target, thus in anticipation of its appearance, were labeled predictive [saccade reaction time (SRT) < 90 ms] and saccades that were made in reaction to its appearance were labeled reactive (SRT > 90 ms). Eye-tracking behavior including saccadic metrics (e.g., peak velocity, amplitude), pupil size following saccade to target, and blink behavior all varied as a function of predicting or reacting to periodic targets. Compared with reactive saccades, predictive saccades had a lower peak velocity, a hypometric amplitude, smaller pupil size, and a reduced probability of blink occurrence before target appearance. The percentage of predictive and reactive saccades changed inversely from ages 8–16, at which they reached adult-levels of behavior. Differences in predictive saccades for fast and slow target rates are interpreted by differential maturation of cerebellar-thalamic-striatal pathways. SIGNIFICANCE STATEMENTFrom the first moments of life, humans are exposed to rhythm (i.e., mother's heartbeatin utero), but the timeline of brain development to promote the identification and anticipation of a rhythmic stimulus, known as temporal prediction, remains unknown. Here, we used saccade reaction time (SRT) in the visual metronome task to differentiate between temporally predictive and reactive responses to a target that alternated at a fixed rate in humans aged 6–24. Periods of age-related change varied little by target rate, with matured predictive performance evident by mid-adolescence for fast and slow rates. A strong correlation among saccade, pupil, and blink responses during target prediction provides evidence of oculomotor coordination and dampened noradrenergic neuronal activity when generating rhythmic motor responses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».