The neural mechanism of distributed and focused attention and their relation to statistical representation of visual displays

분산주의와 초점주의의 신경기제 및 시각 통계표상과의 관계

Many objects are always present in a visual scene. Since the visual system has limited capacity to process multiple stimuli at a time, how to cope with this informational overload is one of the important problems to solve in visual perception. This study investigated the suppressive interactions among multiple stimuli when attention was directed to either one of the stimuli or all of them. The results indicate that suppressive interactions among multiple circles were reduced in V4 when subjects paid attention to one of the four locations, as compared to the unattended condition. However, suppressive interactions were not reduced when they paid attention to all four items as a set, in order to compute their mean size. These results suggest that whereas focused attention serves to later out irrelevant information, distributed attention provides an average representation of multiple stimuli.

통상적인 시각 장면은 다수의 물체를 포함한다. 하지만 시각시스템이 동시에 처리할 수 있는 용량에는 한계가 있기 때문에, 시각 장면에 제시된 다수의 자극을 어떻게 처리할 것인지는 시각 체계의 매우 중요한 과제 중 하나이다. 선택적 주의와 통계표상은 이 문제를 해결하는 서로 다른 두 방법이다. 이 둘 간의 신경 기제를 밝히기 위해 fMRI를 사용하여 하나의 원에 주의를 주었을 때(초점주의)와 평균 크기 판단을 위해 모든 원에 주의를 주었을 때(분산주의) 억제적 상호작용의 변화를 조사하였다. 시각 영역 V4에서 무주의 조건에 비해 초점주의는 억제적 상호작용을 감소시킨 반면, 분산주의는 억제적 상호작용에 영향을 주지 않았다. 이 결과는 초점주의는 현재의 목적에 맞지 않는 자극을 여과하고 선택된 자극만을 편향되게 처리하지만, 분산주의는 다수의 자극에 대한 신경 반응을 각 자극에 대한 반응들의 평균값으로 수렴시켜 평균표상을 하게 한다는 것을 시사한다.