Neural α Oscillations and Pupil Size Differentially Index Cognitive Demand under Competing Audiovisual Task Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Cognitive demand is thought to modulate two often used, but rarely combined, measures: pupil size and neural α (8–12 Hz) oscillatory power. However, it is unclear whether these two measures capture cognitive demand in a similar way under complex audiovisual-task conditions. Here we recorded pupil size and neural α power (using electroencephalography), while human participants of both sexes concurrently performed a visual multiple object-tracking task and an auditory gap detection task. Difficulties of the two tasks were manipulated independent of each other. Participants' performance decreased in accuracy and speed with increasing cognitive demand. Pupil size increased with increasing difficulty for both the auditory and the visual task. In contrast, α power showed diverging neural dynamics: parietal α power decreased with increasing difficulty in the visual task, but not with increasing difficulty in the auditory task. Furthermore, independent of task difficulty, within-participant trial-by-trial fluctuations in pupil size were negatively correlated with α power. Difficulty-induced changes in pupil size and α power, however, did not correlate, which is consistent with their different cognitive-demand sensitivities. Overall, the current study demonstrates that the dynamics of the neurophysiological indices of cognitive demand and associated effort are multifaceted and potentially modality-dependent under complex audiovisual-task conditions. SIGNIFICANCE STATEMENT Pupil size and oscillatory α power are associated with cognitive demand and effort, but their relative sensitivity under complex audiovisual-task conditions is unclear, as is the extent to which they share underlying mechanisms. Using an audiovisual dual-task paradigm, we show that pupil size increases with increasing cognitive demands for both audition and vision. In contrast, changes in oscillatory α power depend on the respective task demands: parietal α power decreases with visual demand but not with auditory task demand. Hence, pupil size and α power show different sensitivity to cognitive demands, perhaps suggesting partly different underlying neural mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».