14 septembre 2014

Averaging, not internal noise, limits the development of coherent motion processing

Traduction: G.M.


Dev Cogn Neurosci. 2014 Aug 1;10C:44-56. doi: 10.1016/j.dcn.2014.07.004.

La moyenne, et non le bruit interne, limite le développement du traitement du mouvement cohérent

Author information

  • 1Centre for Research in Autism and Education (CRAE), Institute of Education, University of London, 55-59 Gordon Square, Institute of Education, London WC1H 0NU, UK. Electronic address: c.manning@ioe.ac.uk
  • 2UCL Institute of Ophthalmology, University College London, Bath Street, London EC 1V9, UK; NIHR Biomedical Research Centre at Moorfields Eye Hospital, 162 City Road, London EC 1V 2PD, UK.
  • 3UCL Institute of Ophthalmology, University College London, Bath Street, London EC 1V9, UK.
  • 4Centre for Research in Autism and Education (CRAE), Institute of Education, University of London, 55-59 Gordon Square, Institute of Education, London WC1H 0NU, UK.

Abstract

The development of motion processing is a critical part of visual development, allowing children to interact with moving objects and navigate within a dynamic environment. However, global motion processing, which requires pooling motion information across space, develops late, reaching adult-like levels only by mid-to-late childhood. The reasons underlying this protracted development are not yet fully understood. In this study, we sought to determine whether the development of motion coherence sensitivity is limited by internal noise (i.e., imprecision in estimating the directions of individual elements) and/or global pooling across local estimates. To this end, we presented equivalent noise direction discrimination tasks and motion coherence tasks at both slow (1.5°/s) and fast (6°/s) speeds to children aged 5, 7, 9 and 11 years, and adults. We show that, as children get older, their levels of internal noise reduce, and they are able to average across more local motion estimates. Regression analyses indicated, however, that age-related improvements in coherent motion perception are driven solely by improvements in averaging and not by reductions in internal noise. Our results suggest that the development of coherent motion sensitivity is primarily limited by developmental changes within brain regions involved in integrating motion signals (e.g., MT/V5).

Résumé
Le développement du traitement du mouvement est un élément essentiel du développement visuel, permettant aux enfants d'interagir avec des objets mobiles et de se déplacer dans un environnement dynamique. Cependant, le traitement du mouvement global, qui nécessite la mise en commun des informations de mouvement à travers l'espace, se développe tard, atteignant des niveaux identiques à ceux des adultes seulement au milieu et la fin de l'enfance. Les raisons qui sous-tendent cette évolution prolongée ne sont pas encore entièrement comprises. Dans cette étude, nous avons cherché à déterminer si le développement de la sensibilité de la cohérence du mouvement est limitée par le bruit interne (c'est à dire, l'imprécision dans l'estimation des directions d'éléments individuels) et / ou la mise en commun globale à travers des estimations locales. À cette fin, nous avons présenté des tâches de discrimination de direction de bruit parallèle et des tâches de cohérence du mouvement à des vitesses à la fois lentes (1,5/s) et rapides (6/s) à des enfants âgés de 5, 7, 9 et 11 ans, et à des adultes. Nous montrons que, lorsque les enfants vieillissent, leurs niveaux de bruit interne réduisent, et ils sont en mesure de faire la moyenne à travers plus d'estimations locales de mouvement. Les analyses de régression indiquent, cependant, que les améliorations liées à l'âge dans la perception du mouvement cohérent sont entraînées uniquement par des améliorations dans la moyenne et pas par des réductions de bruit interne. Nos résultats suggèrent que le développement de la sensibilité de mouvement cohérent se limite principalement à des changements développementaux dans les régions du cerveau impliquées dans l'intégration des signaux de mouvement (par exemple, MT / V5).

Copyright © 2014 The Authors. Published by Elsevier Ltd.. All rights reserved.

PMID: 25160679

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