Examining age related changes in attention and perception in typically developing populations

• Main Author: Hanck, Julie
• Other Authors: Joseph Rochford (Supervisor1)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2013
• Subjects: Biology - Neuroscience
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=116857

The term "developmental cognitive neuroscience" emerged during the last decade to encapsulate an exciting innovation towards merging previously disparate disciplines including cognitive science, neuroimaging, neurobiology, molecular genetics and developmental psychology to the study of typical and atypical cognitive development. The aim of this research program was to explore the typical development of two cognitive domains known to be selectively impaired in a number of neurodevelopmental disorders: attention and perception. Studying developing populations presents specific methodological challenges, such as task suitability across the age span being studied, regardless of the cognitive domain assessed. In the attentional domain, Article 1 (The Amsterdam Neuropsychology Tasks: An investigation of the consistency and validity of the test of attention) assessed whether different measures of performance from each task reflect a single attentional process. The results demonstrated that speed and accuracy in visual search and vigilance tasks are independent. These findings highlight the contribution of assessment measures (i.e. measures of speed; measures of accuracy) to the study of attention. Furthermore, this same battery was used to examine the typical development of attentional processing in sub-components of attention (selective attention, sustained attention and control) and to assess the core processes within each task (speed of processing vs. accuracy) in article 2 (Faster but not better: Tracing attentional development with the Amsterdam Neuropsychology Tasks). The results of this study indicated that age-related improvements were present for speed of processing but not for accuracy, whereas task-related differences were present for both core processes (speed of processing and accuracy) with more robust findings in the school-aged group. These findings highlight the importance of examining core processes as well as task demands when assessing sub-component processes across development.The following chapters of this thesis focus on the development of another important cognitive domain integral to developmental neuroscience: visual perception. An advantage to studying the development of visual perception, particularly at its early level, is that mechanisms mediating various types of visual processes can be operationally defined in more stringent terms. Visual perception can be assessed as a function of visual attribute (i.e., luminance vs. texture; static vs. dynamic) which solicit relatively distinct neural processes (striate vs. extra-striate; dorsal vs. ventral, etc.). Perceptual profiles based on such assessments have been used to dissociate between different neurodevelopmental disorders, and forward hypotheses proposing condition-specific neural alterations. Article 3 (The development of luminance- and texture-defined form perception during the school-aged years.) and Article 4 (The differential development of spatial contrast sensitivity for luminance- and texture-defined information.) of this dissertation assessed the development of luminance (simple) or texture (complex) stimuli at different periods of development using two different paradigms; an adapted landolt C and the spatial contrast sensitivity function. The final methodological study explored an issue not really looked at in visual development – the use of detection vs. identification paradigms to obtain perceptual thresholds during the school-aged years. Given the inherent difference in judgement required to complete visual detection and identification tasks, it is unknown whether task selection differentially affects visual performance as a function of development. Results demonstrated a relatively unchanged pattern of performance from the school-ages through adolescence, suggesting that sensitivity was not differentially affected by choice of paradigm as a function of development. === Le terme «neurosciences cognitives du développement» a émergé au cours de la dernière décennie pour encapsuler une innovation passionnante vers la fusion des disciplines qui étaient auparavant disparates, y compris les sciences cognitives, la neuroimagerie, la neurobiologie, la génétique moléculaire et de la psychologie du développement. L'objectif de ce programme de recherche était d'étudier le développement typique de deux domaines cognitifs connus pour être sélectivement altéré dans un certain nombre de troubles du neuro-développement : l'attention et la perception. L'étude des populations en voie de développement présente certaines difficultés méthodologiques, telles que la pertinence des tâches utilisés pour le selection des âges étudiées, quel que soit le domaine cognitif évalué. Dans le domaine de l'attention, l'article 1 (Les tâches Amsterdam Neuropsychologie: Une enquête de la cohérence et de la validité du test de l'attention) a évalué si les différentes mesures de la performance de chaque tâche reflète un processus unique attentionnel. Les résultats ont démontré que la vitesse et la précision dans les tâches de recherche visuelle et de vigilance sont indépendants. Ces résultats mettent en évidence la contribution des mesures d'évaluation à l'étude de l'attention. De plus, cette batterie a été utilisée pour examiner l'évolution typique de différents sous-composantes de l'attention et d'évaluer les processus de base de chaque tâche (vitesse par rapport à la précision) dans l'article 2 (Plus rapide mais pas mieux: à travers le développement attentionnel avec les tâches Neuropsychologie Amsterdam). Les résultats de cette étude indiquent que des améliorations liées à l'âge étaient présents pour la vitesse de traitement, mais pas pour la précision, alors que des differences liées aux tâches étaient présents pour les deux processus de base (vitesse et précision) avec des conclusions plus solides dans le groupe d'âge scolaire. Les chapitres suivants de ce thèse examinent le développement d'un autre domaine cognitif important de la neuroscience développementale: la perception visuelle. Un avantage d’étudier le développement de la perception visuelle est que les mécanismes qui facilitent divers types de procédés visuels peuvent être opérationnellement définies en termes plus stricts. La perception visuelle peut être évaluée en fonction de l'attribut visuel (la luminance par rapport à la texture; statique ou dynamique) qui sollicite des processus relativement distincts (strié vs extra-strié; dorsal vs ventrale, etc.). L'article 3 (Le développement de la perception des formes définies par la luminance et la texture durant les années d'âge scolaire.) et l'article 4 (Le développement différentiel de la sensibilité au contraste spatial pour des information définies par la luminance et la texture.) de cette thèse portaient sur l'évolution de notre sensibilité pour des informations définies par la luminance ou par la texture à différentes périodes du développement au moyen de deux paradigmes différents, un adapté 'landolt C' et la fonction de la sensibilité au contraste spatiale. La dernière étude méthodologique a exploré une question qui n'est pas vraiment regardé dans le développement visuel - l'utilisation des paradigmes de détection par rapport à l'identification pour obtenir des seuils de perception pendant les années d'âge scolaire. Compte tenu de la différence inhérente du jugement requis pour compléter les tâches de détection et d'identification, on ignore si cette sélection affecte différemment les performances visuelles en fonction du développement. Les résultats ont démontré une tendance relativement stable de la performance de l'âge scolaire à l'adolescence- ce qui suggère que la sensibilité n'a pas été affectée différemment par le choix de paradigme en fonction du développement.