Interaction between mechanism of attention selection in space and time: Behavioural and electrophysiological evidence

I meccanismi attentivi consentono di selezionare dall'ambiente circostante le informazioni utili allosvolgimento di un determinato compito. Negli ultimi trenta anni, i processi coinvolti nella selezionedi informazioni di natura spaziale sono stati ampiamente investigati, mentre rimangono ancora dachiarire i meccanismi coinvolti negli aspetti di selezione temporale. I tre esperimenti riportatiall'interno di questa tesi sono volti ad indagare alcuni degli aspetti legati alla capacità di selezionaregli eventi nel tempo ed in che modo gli aspetti temporali e quelli spaziali interagiscono tra loro.Nel primo esperimento è stato impiegato un compito di Giudizio di Ordine Temporale (TOJ) perinvestigare la relazione esistente tra disturbi di selezione nello spazio e nel tempo in pazienti coneminegligenza spaziale unilaterale. Una forte compromissione dei meccanismi di selezione neltempo è stata rilevata per le coppie di stimoli presentate in porzioni dello spazio in cui il deficitspaziale è più marcato, suggerendo l'esistenza una relazione tra gli aspetti spaziali e quelli temporalinella modulazione del deficit.Nel secondo e nel terzo esperimento è stato investigato l'orientamento dell'attenzione nel tempoutilizzando stimoli che, grazie ad un movimento con velocità regolare o irregolare, rendonopossibile il generarsi di aspettative temporali e di verificare cosa avviene quando tali aspettativevengono disattese. La regolarità del movimento si è rivelato essere un indice importante nelgenerare aspettative temporali che a loro volta influenzano profondamente la performancediminuendo sensibilmente la velocità di risposta del soggetto. Inoltre, la registrazione dei potenzialievocati ha evidenziato come aspettative spaziali e temporali interagiscano influenzando l'analisidello stimolo fin dalle prime fasi di elaborazione.

The study of mechanisms involved in spatial attention is one of the most investigated field inmodern neuroscience, but in the last years a growing interest has been devoted to unveil themechanisms concerning also the temporal aspects of attention. In this thesis three experiment arereported that tried to cast more light on the temporal aspects of attention and on the relationshipbetween spatial and temporal attentional mechanisms.In the first experiment the relationship between spatial and temporal deficit in selective visualattention has been investigated in a group of neglect patients using a temporal order judgement task(TOJ). The main finding is a stronger impairment in temporal selection for spatial position in whichthe attention selection is more impaired, suggesting an interaction between the two aspects in themodulation of the deficit.The second and the third experiment investigated temporal expectations generated by a regularrhythm. In particular, the impact of exogenous and endogenous temporal expectation has beencompared in a discrimination task, revealing the pervasive effect of regularity of movement andspeed in orienting attention in time. Moreover, it has been confirmed the combined effect of spatialand temporal expectations in modulation of electrophysiological response.These results suggest the existence of an interaction between spatial and temporal mechanisms ofattention.