Sustained attention has long been thought to benefit perception in a continuous fashion, but recent evidence suggests that it affects perception in a discrete, rhythmic way. Periodic fluctuations in behavioral performance over time, and modulations of behavioral performance by the phase of spontaneous oscillatory brain activity point to an attentional sampling rate in the theta or alpha frequency range. We investigated whether such discrete sampling by attention is reflected in periodic fluctuations in the decodability of visual stimulus orientation from magnetoencephalographic (MEG) brain signals. In this exploratory study, human subjects attended one of the two grating stimuli, while MEG was being recorded. We assessed the strength of the visual representation of the attended stimulus using a support vector machine (SVM) to decode the orientation of the grating (clockwise vs. counterclockwise) from the MEG signal. We tested whether decoder performance depended on the theta/alpha phase of local brain activity. While the phase of ongoing activity in the visual cortex did not modulate decoding performance, theta/alpha phase of activity in the frontal eye fields and parietal cortex, contralateral to the attended stimulus did modulate decoding performance. These findings suggest that phasic modulations of visual stimulus representations in the brain are caused by frequency-specific top-down activity in the frontoparietal attention network, though the behavioral relevance of these effects could not be established.

中文翻译：

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持续注意力期间视觉表征的相位调制

长期以来，人们一直认为持续的注意力以持续的方式有益于感知，但最近的证据表明，它以一种离散的、有节奏的方式影响感知。随着时间的推移，行为表现的周期性波动，以及自发振荡大脑活动阶段对行为表现的调制表明，注意力采样率在 theta 或 alpha 频率范围内。我们研究了这种通过注意力进行的离散采样是否反映在脑磁图 (MEG) 脑信号的视觉刺激方向可解码性的周期性波动中。在这项探索性研究中，人类受试者参加了两种光栅刺激中的一种，同时记录了 MEG。我们使用支持向量机 (SVM) 从 MEG 信号中解码光栅的方向（顺时针与逆时针）来评估参与刺激的视觉表示强度。我们测试了解码器的性能是否取决于局部大脑活动的 theta/alpha 阶段。虽然视觉皮层中正在进行的活动阶段并没有调节解码性能，但额叶眼区和顶叶皮层中活动的 theta/alpha 阶段，参与刺激的对侧确实调节了解码性能。这些发现表明，大脑中视觉刺激表征的相位调制是由额顶注意网络中特定频率的自上而下活动引起的，尽管这些影响的行为相关性无法确定。逆时针）从 MEG 信号。我们测试了解码器的性能是否取决于局部大脑活动的 theta/alpha 阶段。虽然视觉皮层中正在进行的活动阶段并没有调节解码性能，但额叶眼区和顶叶皮层中活动的 theta/alpha 阶段，参与刺激的对侧确实调节了解码性能。这些发现表明，大脑中视觉刺激表征的相位调制是由额顶注意网络中特定频率的自上而下活动引起的，尽管这些影响的行为相关性无法确定。逆时针）从 MEG 信号。我们测试了解码器的性能是否取决于局部大脑活动的 theta/alpha 阶段。虽然视觉皮层中正在进行的活动阶段并没有调节解码性能，但额叶眼区和顶叶皮层中活动的 theta/alpha 阶段，参与刺激的对侧确实调节了解码性能。这些发现表明，大脑中视觉刺激表征的相位调制是由额顶注意网络中特定频率的自上而下活动引起的，尽管这些影响的行为相关性无法确定。虽然视觉皮层中正在进行的活动阶段并没有调节解码性能，但额叶眼区和顶叶皮层中活动的 theta/alpha 阶段，参与刺激的对侧确实调节了解码性能。这些发现表明，大脑中视觉刺激表征的相位调制是由额顶注意网络中特定频率的自上而下活动引起的，尽管这些影响的行为相关性无法确定。虽然视觉皮层中正在进行的活动阶段并没有调节解码性能，但额叶眼区和顶叶皮层中活动的 theta/alpha 阶段，参与刺激的对侧确实调节了解码性能。这些发现表明，大脑中视觉刺激表征的相位调制是由额顶注意网络中特定频率的自上而下活动引起的，尽管这些影响的行为相关性无法确定。