Individual differences in perceptual capacity depend on aperiodic slope, not alpha oscillations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Visual processing is subject to strict capacity limitations that restrict the number of stimuli that can be individuated, that is, distinguished as separate objects, to around 3-4 items at a time. The neural mechanisms that give rise to this ‘subitizing’ limit are unclear. Here, we tested an account of the subitizing limit that attributes it to the amount of information that can be processed within one cycle of the 8-14 Hz alpha oscillation. This account proposes that the subitizing limit should be correlated with an individual’s alpha oscillation frequency. We pitted this account against one based on neural excitatory-inhibitory balance, as indexed by the slope of the aperiodic component of the electrophysiological power spectrum. To test these accounts, we had human participants (N=51; 37 females) complete a visual enumeration task while we measured their brain activity with electroencephalography (EEG). We extracted aperiodic and alpha-band activity from the pre-stimulus period and correlated these with model-based estimates of individuals’ subitizing capacity. Alpha oscillations were not correlated with subitizing capacity within-participants or as individual differences, but they were associated with other elements of enumeration performance, including baseline reaction times and the slope of the performance decrement outside the subitizing range. By contrast, individual differences in aperiodic slope reliably predicted individuals’ subitizing capacity. These results suggest that differences in neural excitatory:inhibitory balance are the source of individuation-related capacity limits, not alpha-frequency sampling. Significance Statement Busy, multi-element visual scenes are common in daily life. Human visual perception, however, is capacity limited, individuating only 3-4 objects at a time. The source of these capacity limitations is currently unknown. This work examines the neural correlates of perceptual capacity within and between individuals, comparing a rhythmic ‘pulsed inhibition’ account with one based on the arhythmic balance of neural excitation and inhibition. Our results demonstrate that individuals with more arhythmic inhibition demonstrate greater perceptual capacity. These results help to explain how excitation and inhibition across populations of neurons sculpts the capacity of the neural system and suggest targets for future interventions to improve perceptual capacity with arhythmic brain stimulation.
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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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».