Gestalts at threshold could reveal Gestalts as predictions.

We review and revisit the predictive processing inspired "Gestalts as predictions" hypothesis. The study of Gestalt phenomena at and below threshold can help clarify the role of higher-order object selective areas and feedback connections in mid-level vision. In two psychophysical experiments assessing manipulations of contrast and configurality we showed that: (1) Gestalt phenomena are robust against saliency manipulations across the psychometric function even below threshold (with the accuracy gains and higher saliency associated with Gestalts being present even around chance performance); and (2) peak differences between Gestalt and control conditions happened around the time where responses to Gestalts are starting to saturate (mimicking the differential contrast response profile of striate vs. extra-striate visual neurons). In addition, Gestalts are associated with steeper psychometric functions in all experiments. We propose that these results reflect the differential engagement of object-selective areas in Gestalt phenomena and of information- or percept-based processing, as opposed to energy- or stimulus-based processing, more generally. In addition, the presence of nonlinearities in the psychometric functions suggest differential top-down modulation of the early visual cortex. We treat this as a proof of principle study, illustrating that classic psychophysics can help assess possible involvement of hierarchical predictive processing in Gestalt phenomena.

Configural superiority for varying contrast levels.

Observers can search for a target stimulus at a particular speed and accuracy. Adding an identical context to each stimulus can improve performance when the resulting stimuli form clearly discriminable configurations. This search advantage is known as the configural superiority effect (CSE). A recent study showed that embedding these stimuli in noise revealed lower contrast thresholds for part-stimuli compared to configural stimuli (Bratch et al., Journal of Experimental Psychology. Human Perception and Performance, 42(9), 1388-1398, 2016). This contrasts with the accuracy advantages traditionally associated with CSEs. In this study, we aimed to replicate the results of Bratch et al. and asked whether the benefit for part-stimuli held across the full psychometric function. Additionally, we tested whether embedding the stimuli in noise was crucial for obtaining their result and whether different contrast definitions affected the results. Furthermore, we used control stimuli that were more directly comparable. Our results showed a detection benefit for the Gestalt context stimuli in all conditions. Together, these results are in line with the literature on CSEs and do not seem to support the recent claim that Gestalts are processed less efficiently than part stimuli. Inspired by this, we sketch how contrast manipulations could be an additional tool to study how Gestalts are processed.

Neural Signatures of the Configural Superiority Effect and Fundamental Emergent Features in Human Vision.

The concepts of grouping, emergence, and superadditivity (when a whole is qualitatively different from the sum of its parts) are critical in Gestalt psychology and essential to properly understand the information processing mechanisms underlying visual perception. However, very little is known about the neural processes behind these phenomena (particularly in terms of their generality vs. specificity and their time-course). Here, we used the configural superiority effect as a way to define "emergence" and "emergent features" operationally, employing an approach that can isolate different emergent features and compare them on a common scale. By assessing well-established event related potentials in a HD-EEG system, we found that the critical processes behind configural superiority and superadditive Gestalt phenomena are present in the window between 100 and 200 ms after stimulus onset and that these effects seem to be driven by specific attentional selection mechanisms. Also, some emergent features seem to be differentially processed in different brain hemispheres. These results shed new light on the issues of the generality vs. specificity of the neural correlates of different Gestalt principles, the hemispheric asymmetries in the processing of hierarchical image structure and the role of the N1 ERP component in reflecting feature selective mechanisms.

Transcranial direct current stimulation: from basic research on psychological processes to rehabilitation / Estimulação transcraniana por corrente contínua: da pesquisa básica sobre processos psicológicos básicos à reabilitação / Estimulación transcraneal con corriente directa: de la investigación básica sobre procesos psicológicos a la rehabilitación

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is an "old/new" noninvasive brain modulation technique that has gained increasing popularity and relevance in psychology and neuroscience. The contemporary tDCS procedure is effective and painless. It was shown to modulate motor performance and several sensory and cognitive functions. It can be used to study cortical organization and clarify brain-behavior relationships. Using tDCS for rehabilitation is a promising strategy, and numerous publications suggest that it can be used alone or combined to augment the outcomes of behavioral training and pharmacological interventions. Compared with other brain modulation techniques, it has the advantage of being noninvasive and safe, with easy and effective placebo controls. Its efficacy, low cost, and ease of use make tDCS a very convenient tool for researchers in developing countries. This review introduces tDCS to a new audience and seeks to inspire future investigations in the field. We highlight work that illustrates the main concepts and applications of tDCS as a basic research and rehabilitation tool. (AU).

Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) é uma técnica de estimulação cerebral nãoinvasiva com crescente popularidade na pesquisa em psicologia e neurociências. A aplicação da ETCC é indolor, eficaz e pode afetar o desempenho motor, sensorial e cognitivo. ETCC pode ser usada para estudar a organização cortical e relações entre cérebro e comportamento. Seu uso clínico também é relevante e vários estudos sugerem que pode ser aplicada só ou como complemento a intervenções comportamentais ou farmacológicas. Quando comparada a outras técnicas de modulação cerebral a ETCC tem a vantagem de ser não-invasiva, segura e com um controle placebo eficaz. O baixo-custo, eficácia e praticidade da técnica torna a ETCC especialmente conveniente para pesquisadores em países em desenvolvimento. A revisão a seguir se propõe a apresentar a ETCC para um novo público e inspirar futuras investigações no campo. Serão apresentados trabalhos que ilustram os principais conceitos e aplicações da ETCC no campo da pesquisa básica e clínica.(AU).

La Estimulación Transcraneal con Corriente Directa (ETCD) es una técnica no invasiva de modulación del cerebro con cresciente popularidad y relevancia para la psicología y las neurociencias. El procedimiento ETCD contemporáneo es efectivo y sin dolor. ETCD puede modular el rendimiento motor y varias funciones sensoriales y cognitivas. Se puede utilizar para estudiar la organización cortical y clarificar las relaciones cerebro-conducta. Uso de ETCD para la rehabilitación es una estrategia prometedora y un número de publicaciones sugieren que puede ser utilizada sola o para impulsar los resultados de intervenciones comportamentales y farmacológicas. En comparación con otras técnicas de modulación del cerebro, tiene la ventaja de ser no invasiva y segura, con un control placebo fácil y eficaz. Su eficacia, bajo costo y facilidad de uso hacen ETCD una herramienta adequada para los investigadores en los países en desarrollo. La siguiente revisión pretende introducir ETCD a un nuevo público y inspirar futuras investigaciones en el campo. Vamos a destacar obras que ilustran los principales conceptos y aplicaciones de ETCD en la investigación básica y clínica.(AU).

Transcranial direct current stimulation: from basic research on psychological processes to rehabilitation / Estimulação transcraniana por corrente contínua: da pesquisa básica sobre processos psicológicos básicos à reabilitação / Estimulación transcraneal con corriente directa: de la investigación básica sobre procesos psicológicos a la rehabilitación

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is an "old/new" noninvasive brain modulation technique that has gained increasing popularity and relevance in psychology and neuroscience. The contemporary tDCS procedure is effective and painless. It was shown to modulate motor performance and several sensory and cognitive functions. It can be used to study cortical organization and clarify brain-behavior relationships. Using tDCS for rehabilitation is a promising strategy, and numerous publications suggest that it can be used alone or combined to augment the outcomes of behavioral training and pharmacological interventions. Compared with other brain modulation techniques, it has the advantage of being noninvasive and safe, with easy and effective placebo controls. Its efficacy, low cost, and ease of use make tDCS a very convenient tool for researchers in developing countries. This review introduces tDCS to a new audience and seeks to inspire future investigations in the field. We highlight work that illustrates the main concepts and applications of tDCS as a basic research and rehabilitation tool.

Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) é uma técnica de estimulação cerebral nãoinvasiva com crescente popularidade na pesquisa em psicologia e neurociências. A aplicação da ETCC é indolor, eficaz e pode afetar o desempenho motor, sensorial e cognitivo. ETCC pode ser usada para estudar a organização cortical e relações entre cérebro e comportamento. Seu uso clínico também é relevante e vários estudos sugerem que pode ser aplicada só ou como complemento a intervenções comportamentais ou farmacológicas. Quando comparada a outras técnicas de modulação cerebral a ETCC tem a vantagem de ser não-invasiva, segura e com um controle placebo eficaz. O baixo-custo, eficácia e praticidade da técnica torna a ETCC especialmente conveniente para pesquisadores em países em desenvolvimento. A revisão a seguir se propõe a apresentar a ETCC para um novo público e inspirar futuras investigações no campo. Serão apresentados trabalhos que ilustram os principais conceitos e aplicações da ETCC no campo da pesquisa básica e clínica.

La Estimulación Transcraneal con Corriente Directa (ETCD) es una técnica no invasiva de modulación del cerebro con cresciente popularidad y relevancia para la psicología y las neurociencias. El procedimiento ETCD contemporáneo es efectivo y sin dolor. ETCD puede modular el rendimiento motor y varias funciones sensoriales y cognitivas. Se puede utilizar para estudiar la organización cortical y clarificar las relaciones cerebro-conducta. Uso de ETCD para la rehabilitación es una estrategia prometedora y un número de publicaciones sugieren que puede ser utilizada sola o para impulsar los resultados de intervenciones comportamentales y farmacológicas. En comparación con otras técnicas de modulación del cerebro, tiene la ventaja de ser no invasiva y segura, con un control placebo fácil y eficaz. Su eficacia, bajo costo y facilidad de uso hacen ETCD una herramienta adequada para los investigadores en los países en desarrollo. La siguiente revisión pretende introducir ETCD a un nuevo público y inspirar futuras investigaciones en el campo. Vamos a destacar obras que ilustran los principales conceptos y aplicaciones de ETCD en la investigación básica y clínica.

Efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua sobre o processamento visual básico

A Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) é um método para modulação não-invasiva da atividade cerebral que vem sendo amplamente utilizado na pesquisa clínica e na investigação da relação complexa entre comportamento e atividade cerebral. Por outro lado, os efeitos da ETCC sobre o desempenho visual ainda foram pouco estudados, e a especificidade de vias visuais e funções afetadas pela estimulação não foi investigada. É fundamental elucidar tais questões antes de propor aplicações clínicas adequadas da ETCC na reabilitação visual. Aqui, utilizamos testes psicofísicos e eletrofisiológicos sensíveis a alterações em diferentes vias e grupos de células do sistema visual para avaliar os efeitos da ETCC. Realizamos experimentos em voluntários saudáveis e um modelo animal. Nos experimentos em humanos, os participantes receberam ETCC anódica, catódica e placebo (Oz-Cz, 0,06mA/cm2) em sessões distintas. (1) Para testar a visão de cores, utilizamos Cambridge Colour Test (CCT) e uma tarefa de contraste de cores com grade senoidal verde-vermelho. No CCT a ETCC anódica aumentou a sensibilidade no eixo tritan (p<0,001) e não teve efeito sobre a sensibilidade nos eixos protan e deutan. ETCC catódica diminuiu a sensibilidade no eixo deutan e aumentou a sensibilidade no eixo tritan. Os efeitos retornaram à linha de base após 15 min. (2) Para testar visão de acromática utilizamos testes psicofísicos de sensibilidade ao contraste de grades e Pedestal--Pedestal. Utilizamos também Potencial Visual Evocado de Varredura (PVEv) para contraste e acuidade de Vernier. ETCC não afetou sensibilidade ao contraste psicofísica ou os limiares de Vernier ou contraste medidos com PVEv. ETCC anódica aumentou significativamente limiares para decremento do pedestal apenas nas respostas mediadas pela via magnocelular. Para o PVEv de contraste, ETCC catódica aumentou amplitude da resposta supralimiar para 0,5cpg e diminuiu para 4cpg sem afetar as respostas para 16cpg. ETCC catódica... (AU)

Transcranial Direct Current Stimulation ( tDCS ) is a noninvasive brain stimulation method that has been widely used in clinical research and investigations of the complex relationship between behavior and brain activity. Nevertheless, the effects of tDCS on visual performance are still poorly understood and specificity of the visual pathways and functions affected by stimulation was not yet investigated. It is essential to elucidate such issues before proposing appropriate clinical applications of tDCS on visual rehabilitation . Here, we used psychophysical and electrophysiological methods sensitive to changes in different groups of cells and pathways of the visual system to evaluate the effects of tDCS . We conducted experiments in healthy volunteers and an animal model . In human experiments , participants received anodal , cathodal and sham tDCS ( Oz - Cz , 0.06 mA/cm2 ) in separate sessions. (1) To test color vision , we used Cambridge Colour Test ( CCT ) and a color contrast sensitivity task with red-green sinusoidal gratings. Anodal tDCS increased sensitivity in the tritan axis ( p < 0.001 ) and had no effect on the sensitivity in protan and deutan axes . Cathodal tDCS decreased sensitivity in deutan axis and increased sensitivity in the tritan axis. The effects returned to baseline after 15 min. ( 2 ) To test achromatic vision we used psychophysical tests of grating contrast sensitivity and Pedestal - - Pedestal . We also used Sweep Visual Evoked Potential ( PVEv ) for contrast sensitivity and vernier acuity. TDCS did not affect psychophysical of PVEv contrast thresholds. Anodal tDCS significantly increased thresholds for the pedestal decrement only in the magnocellular pathway mediated responses. For PVEv contrast , cathodal tDCS increased to suprathreshold response amplitude to 0.5 cpd and decreased it for 4cpd without affecting responses to 16cpd . Cathodal tDCS increased the phase for 4cpg and decreased it to 16cpg . There was a... (AU)

Long-term occupational exposure to organic solvents affects color vision, contrast sensitivity and visual fields.

The purpose of this study was to evaluate the visual outcome of chronic occupational exposure to a mixture of organic solvents by measuring color discrimination, achromatic contrast sensitivity and visual fields in a group of gas station workers. We tested 25 workers (20 males) and 25 controls with no history of chronic exposure to solvents (10 males). All participants had normal ophthalmologic exams. Subjects had worked in gas stations on an average of 9.6 ± 6.2 years. Color vision was evaluated with the Lanthony D15d and Cambridge Colour Test (CCT). Visual field assessment consisted of white-on-white 24-2 automatic perimetry (Humphrey II-750i). Contrast sensitivity was measured for sinusoidal gratings of 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 and 20.0 cycles per degree (cpd). Results from both groups were compared using the Mann-Whitney U test. The number of errors in the D15d was higher for workers relative to controls (p<0.01). Their CCT color discrimination thresholds were elevated compared to the control group along the protan, deutan and tritan confusion axes (p<0.01), and their ellipse area and ellipticity were higher (p<0.01). Genetic analysis of subjects with very elevated color discrimination thresholds excluded congenital causes for the visual losses. Automated perimetry thresholds showed elevation in the 9°, 15° and 21° of eccentricity (p<0.01) and in MD and PSD indexes (p<0.01). Contrast sensitivity losses were found for all spatial frequencies measured (p<0.01) except for 0.5 cpd. Significant correlation was found between previous working years and deutan axis thresholds (rho = 0.59; p<0.05), indexes of the Lanthony D15d (rho=0.52; p<0.05), perimetry results in the fovea (rho= -0.51; p<0.05) and at 3, 9 and 15 degrees of eccentricity (rho= -0.46; p<0.05). Extensive and diffuse visual changes were found, suggesting that specific occupational limits should be created.

Repercussões visuais da exposição ocupacional a uma mistura de solventes orgânicos: visão cromática e acromática em frentistas brasileiros / Visual repercussions of occupational exposure to a mixture of solvents: Chromatic and achromatic vision in brazilian gas station workers

Objetivo: Avaliar repercussões da exposição ocupacional a uma mistura de solventes orgânicos sobre o desempenho visual de um grupo de frentistas. Método: Foram aplicados testes de ordenamento e discriminação de matizes, campo visual e sensibilidade ao contraste espacial de luminância em 25 frentistas (20 homens, M=36,4 anos, DP=8,9) e 25 controles sem histórico de exposição crônica a solventes (10 homens, M=33,8 anos, DP=8,8). As concentrações metabólitos urinários de tolueno (M=0,3 g/g de creatinina; DP=0,16) e xileno (M=0,1 g/g de creatinina; DP=0,02) e o tempo de trabalho (M=9,6 anos; DP=6,2) foram utilizados como indicativos da exposição dos frentistas. Os participantes foram submetidos a exame oftalmológico, e quando necessário, corrigir a acuidade visual para 20/20. Todas as medidas foram realizadas monocularmente com um olho escolhido ao acaso, com exceção do Potencial Visual Evocado Multifocal (PVEmf) e da campimetria. Para avaliar a visão de cores, utilizamos o Lanthony D15-d e Cambridge Colour Test 2.0. Na campimetria estática automatizada foi utilizado o protocolo branco-branco 24-2 do aparelho Humphrey Field Analyzer II-750i. A atividade elétrica visual cortical foi avaliada com o sistema de PVEmf Veris Science 5.2.4, utilizando um estímulo de 60 setores. A sensibilidade ao contraste espacial de luminância foi avaliada no teste Metropsis, para grades senoidais em 7 frequências espaciais de 0,2 a 20,0 cpg. Resultados: Os escores do grupo de frentistas e do grupo controle foram comparados pelo teste Mann-Whitney U. No teste de discriminação de cores (CCT), houve diferença estatística significativa entre controles e frentistas para a área total da elipse (p<0,01), elipticidade (p<0,05) e limiares nos eixos protan, deutan e tritan (p<0,05). (...)

... No D15d houve diferença significativa entre os 8 dois grupos (p<0,01). Os dados da campimetria apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos para as excentricidades de 90, 150 e 210, além dos valores de MD e PSD (p<0,05). Dos três frentistas avaliados com o PVEmf, todos apresentaram uma diminuição significativa (p<0,05) da amplitude do sinal (em relação a dados normativos) em um mínimo de 30 setores do campo visual, resultado que não foi observado no grupo controle. Nos testes de visão de cores, foi encontrada uma correlação (Spearman) positiva e significativa entre o tempo de trabalho e os índices do Lanthony D15d (p=0,52; p<0,05) e os limiares no eixo deutan (p=0,59; p<0,05). Na campimetria, houve correlações negativas significativas com o tempo de trabalho para a área da Fóvea (p=-051; p<0,05), e para os anéis de 30 (p=-0,46; p<0,05), 90 (p=-0,46; p<0,05) e 150 (p=-0,46; p<0,05). Não foi encontrada correlação significativa entre a sensibilidade ao contraste e o tempo de trabalho. Conclusões: Os resultados mostram alterações amplas e difusas no processamento visual em decorrência da exposição crônica a solventes orgânicos

Purpose: To evaluate the outcome of chronic occupational exposure to a mixture of solvents on the visual system of a group of gas station workers. Methods: 25 gas station workers (20 male; M=36,4 years old, SD=8,9) and 25 controls (10 male; M=33,8 years old, DP=8,8) with no history of chronic exposure to solvents were tested for hue discrimination and arrangement, spatial contrast sensitivity, visual field and multifocal VEPs. Urinary concentrations of toluene (M=0,3g/g of creatinine; Sd=0,16) and xylene metabolites (M=0,1 g/g creatinine; SD=0), along with the time of work (M=9,6 years; SD=6,2) were used as indicators of the exposure. The participants were submitted to an ophthalmologic examination and corrected the visual acuity to 20/20 whenever needed. All measurements were monocular (eye randomly chosen) and only one eye was tested, except for Multifocal Visual Evoked Potential (mfVEP) and the automated perimetry. Color was evaluated with the Lanthony D15d and Cambridge Colour Test 2.0. Automatic static perimetry used the white-on-white 24-2 protocol of the Humphrey Field Analyzer II-750i. Visual field was also evaluated with the mfVEP system Veris Science 5.2.4. Contrast sensitivity was measured with Metropsis software, using sine wave gratings of 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 and 20,0 cpd. Results: The results for the two groups were compared using the Mann-Whitney U test. In the color discrimination test, the groups were significantly different for the thresholds in the three confusion axis tested (p<0,05), area of the ellipse (p<0,01) and ellipticity (p<0,05). In the color arrangement test, the two groups were significantly different (p<0,01). The automated perimetry results were also significantly different between groups for the 90, 150 e 210 eccentricity rings (p<0,05) and the MD and PSD values (p<0,05). Only three of the workers were tested with the mfVEP so far. All (...)

... three had at least 30 sectors in the visual field 10 with significant loss of amplitude in the response (p<0,05, when compared to normative data). This result was not observed in the control group. The Spearman correlation coefficient was used to look for significant correlations between time of work and visual performance. For color vision, we found significant positive correlation between time of work and indexes of the Lanthony D15d (p=0,52; p<0,05) and deutan axis thresholds (p=0,59; p<0,05) for the CCT test. The analysis of sensitivity in eccentricity rings of perimetry data showed significant negative correlation with the time of work for the Fovea (p=-051; p<0,05) and rings of 30 (p=-0,46; p<0,05), 90 (p=-0,46; p<0,05) e 150 (p=-0,46; p<0,05). The contrast sensitivity data was not significantly correlated with time of work. Conclusions: The results presented here suggest that chronic occupational exposure to organic solvents leads to changes in the visual system function even when the exposure is within occupational safety limits. The results also suggest that the visual changes are extensive and diffuse

Envelhecimento humano e sensibilidade ao contraste fotópica para frequências angulares / Human aging and photopic contrast sensitivity for angular frequencies

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do envelhecimento na sensibilidade a frequências angulares com luminância fotópica (42,6cd/m²). Foram mensuradas curvas de sensibilidade ao contraste em oito adultos jovens (20-29 anos) e oito idosos (60-70 anos) por meio do método psicofísico da escolha forçada. Todos os participantes estavam livres de doenças oculares identificáveis e tinham acuidade visual normal. Os resultados mostraram que o grupo de idosos apresentou alteração significante na faixa de frequências baixas e altas. Concluiu-se que o envelhecimento parece afetar o processamento de frequências angulares baixas e altas em condições de luminância fotópica.(AU)

The aim of this study was to investigate the effect of aging on the sensitivity to angular frequencies in photopic luminance (42.6cd/m²). Contrast sensitivity curves were measured in eight adults, from 20 to 29 years old and eight elder people, from 60 to 70 years old by means of the forced-choice method. All subjects were free from identifiable ocular disease and had normal visual acuity. The results showed significant decline of the sensitivity of the older adults group to high and low frequencies. It was concluded that aging might affect the processing of high and low angular frequencies in photopic luminance conditions.(AU)

Envelhecimento humano e sensibilidade ao contraste fotópica para frequências angulares / Human aging and photopic contrast sensitivity for angular frequencies

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do envelhecimento na sensibilidade a frequências angulares com luminância fotópica (42,6cd/m²). Foram mensuradas curvas de sensibilidade ao contraste em oito adultos jovens (20-29 anos) e oito idosos (60-70 anos) por meio do método psicofísico da escolha forçada. Todos os participantes estavam livres de doenças oculares identificáveis e tinham acuidade visual normal. Os resultados mostraram que o grupo de idosos apresentou alteração significante na faixa de frequências baixas e altas. Concluiu-se que o envelhecimento parece afetar o processamento de frequências angulares baixas e altas em condições de luminância fotópica.

The aim of this study was to investigate the effect of aging on the sensitivity to angular frequencies in photopic luminance (42.6cd/m²). Contrast sensitivity curves were measured in eight adults, from 20 to 29 years old and eight elder people, from 60 to 70 years old by means of the forced-choice method. All subjects were free from identifiable ocular disease and had normal visual acuity. The results showed significant decline of the sensitivity of the older adults group to high and low frequencies. It was concluded that aging might affect the processing of high and low angular frequencies in photopic luminance conditions.