New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Chapters 3-6 + Appendix

by: Emily Wu

Chapters 3-6 + Appendix PSYCH 50

Marketplace > Stanford University > Psychlogy > PSYCH 50 > Chapters 3 6 Appendix
Emily Wu
GPA 4.105

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

chapters 3-6 of the textbook, plus notes on the appendix about action potentials feel free to contact me about suggestions of questions! :)
Intro to Cognitive Neuroscience
Justin Gardner
Psychology, Cognitive Neuroscience
75 ?




Popular in Intro to Cognitive Neuroscience

Popular in Psychlogy

This 21 page Bundle was uploaded by Emily Wu on Sunday January 31, 2016. The Bundle belongs to PSYCH 50 at Stanford University taught by Justin Gardner in Winter 2016. Since its upload, it has received 61 views. For similar materials see Intro to Cognitive Neuroscience in Psychlogy at Stanford University.


Reviews for Chapters 3-6 + Appendix


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 01/31/16
Emily Wu    Chapter 3: Sensory Systems and Perceptions: Vision    The Initiation of Vision    ● begins in non­neural elements: cornea, lens, ocular media → focus and filter light  ● next step: sensory processing, transform light energy to neural signals via rods/cones of  retina  ○ rods: perceive low levels of light  ○ cones: perceive higher levels of light, detail and color  ● sensory adaptation resetting of sensitivity according to surrounding conditions  ○ ensures max efficiency of sensory processing over range of environmental  conditions  ● acuity degree of precision  ○ depends on distribution of receptor cells across retina  ○ lessened acuity outside of central retina  ○ fovea has highest acuity  ● fovea: central region of retina, most density of cones here   ○ rods absent in fovea   ● saccades: movement of eyes to focus on different positions  ○ is a result of having lessened acuity outside of fovea     Subcortical Visual Processing    ● primary visual pathwa​processing of stimuli in retina → info converges into retinal  ganglion cells → leaves retina via optic nerateral geniculate nucle​in the  thalamus → primary visual cortex of occipital lobe     Cortical Visual Processing    ● primary visual cor: also known as V1 or striate cortex; projeextrastriate visual  cortical are, which are a part of cortical association areas  ● cortical association arecortical regions not sensory or motor, deal with higher­order  processing  ● V4 area​important in processing color vision  ● MT and MST:​ middle temporal and middle superior temporal lobes; important for  perception of motion  ● pathways of the extrastriate cortical area:  ○ ventral stream (“what” pathway​isual cortex → inferior temporal lobe  ■ analysis of form and color  ○ dorsal stream (“where” pathway​striate cortex → parietal lobe  ■ analysis of motion and spatial relations  Other Characteristics of the Visual Cortex    1. Topography  ○ organization of retinal receptors is reflected in corresponding regions of thalamus  and visual cortex  ○ ex: stimulate area of retina → area of visual cortex activated; stimulate area  adjacent to first area → area adjacent to first area of visual cortex activated  2. Cortical magnification  ○ size of a unit area in fovea is disproportionately represented by a lot more area in  visual cortex than area of peripheral retinal  ○ perceiving visual detail from fovea requires more neural activity than peripheral  areas   3. Cortical modularity  ○ neurons of similar functions are arranged in iterated groups ​ortical  columns   4. Visual receptive fields  ○ receptive fiel region of retina that, when stimulated, elicits a response in neuron  being examined   ○ data obtained by single­unit recordings    Visual Perception     1. Lightness/brightness  ○ lightness appearance of a surface  ○ brightness: appearance of a light source (e.g., sun, lightbulb)  ○ luminance: measure of light by photometer (units=candelas) ​ ○ luminance and perception of lightness/brightness are not directly  proportional  ○ simultaneous lightness/brightness contrapatch on low luminance background  appears lighter than same patch on high luminance background (picture above)   ○ retinal luminance determined by three aspectlluminatioof objectsreflectance  of object surfacetransmittance of space between objects and observer  ○ same value of luminance can be produced by different values of the three  aspects  2. Color  ○ created by distribution of light across the visible spectrum­­wavelengths  ○ hue: relative red, blue, green, or yellowness  ○ saturationhow close color is to neutral gray  ○ color brightnes​brightness but applied to a hue  ○ all three contributecolor space  ○ humans are ​trichromat color vision based on three cone types, each sensitive  to specific wavelengths   ○ color perception is not needed as much for survival (like brightness/lightness  perception is), but helps us discern things more easily   ○ color perception is influenced by surrounding scene:  i. color contras same light energy perceived as different colors   ii. color constancy different light energy perceived as same colors   ○ cerebral achromatopsia loss of ability to see color; V4 area seems important to  color perception   3. Form  ○ the geometrical characteristics of objects   ○ perception of form also influenced by surroundings  4. Depth  ○ the perception of 3D world from 2D images  ○ monocular cues:​only need one eye to perceive 3D   i. occlusion if object A covers object B, we know object B is farther from us  ii. relating size and distance: smaller objects perceived as farther away  iii. motion paralla when observer moves, background position in reference  to a nearby object changes more than that of farther objects  ○ binocular cues needs two eyes to perceive 3D   i. retinal dispar each eye perceives slightly different image of same  object   ii. cyclopean fusionperceived image of both eyes is unified; possibly  explained by fact that inputs of both eyes converge onto same neurons in  primary visual cortex   5. Motion  ○ perception of speed and direction (associated with MT and MST)  ○ apparent motion:static images presented quickly in sequence appear to be in  motion (basis of movies and videos)   ○ motion aftereffec staring at motion going in one direction then perceiving motion  in opposite direction when looking away → “waterfall effect”   i. possible explanation: neurons adapt to motion of one direction, so other  neurons detecting other motion directions become more active and cause  one to perceive the other direction of motion after looking away   ○ Newsome experiment with rhesus monkeys: found neurons in MT with selective  activity for a specific direction of motion       Object recognition  ○ depends on associating the previous fundamental qualities of vision to identify  the stimulus   ○ some neurons in temporal lobe specifically responsive to faces (fusiform face  area)  ○ some neurons respond to face and voice of face; suggests they are part of  network that integrate multiple modalities   ○ humans are better at recognizing faces with extreme features; suggests that  faces are identified in comparison to a norm/standard  ○ prosopagnosia: ​ inability to recognize faces (related to damage in fusiform gyrus)     Remembering images  ● many of the same neurons in visual cortex used for visual perception activate  when remembering visual scenes                     Emily Wu    Chapter 4: Sensory Systems and Perception: Auditory, Mechanical,  and Chemical Senses    The Auditory System  Sound stimuli  ● form from changes in local air pressures due to displacement in air molecules  ● pressure changes that fall within range of perception trigger receptor cells of inner ear  ● auditory stimuli (pressure changes) → mechanical changes in ear → neural signals in  brain   ● resonance:tendency of object to vibrate in ongoing manner  ○ producestoneif vibrations are periodic  ○ producesnoiseif aperiodic   ● resulting compression of air molecules pro​ound wave   ● most natural stimuli don’t generate tones, most are just noise   ● harmonic serie characterizes stimuli that systematically resonate   ○ ex: when plucking a guitar string, standing waves will be produced  ○ fundamental frequenc greatest up­down movement is across entire length of  string  ○ next mode is at half length, ⅓ length, ¼ length, etc. (picture below)    Peripheral auditory system  ● pre­neural effects: local pressure change → mechanical changes in ear  ● begins witexternal eaand middle ear  ○ collect sound energy and amplify local pressure  ○ external ear: concha and pinna focus sound energy  ○ 3 bones of middle ear: link deflections of souympanic membrane  (eardrum) to inner ear  ○ enhanced sound energy sent t​val window   ● oval window enters in​ochlea  ○ neural effects here: mechanical changes in ear → neural signals  ○ houses basilar membran and its receptor ce​air cells  ○ movement from oval window moves fluid → moves tips of hair cells (stereocilia)  ○ movement of stereocilia depolarizes hair cells → releases transmitter molecules  → elicits action potentials → travels to auditory nerve   ○ tonotopic organization:   ■ basilar part near oval window: detects higher frequencies  ■ near cochlear apex: detects lower frequencies    ■ rest of auditory system also shows tonotopic organization   ● primary auditory pathway of the brain:  ○ auditory nerve → cochlear nucleus in rostral medulla→ diverge to several places:  ■ inferior colliculus in midbrain (integrates auditory info with motor system)  ■ superior olivary complex (integrates info from both ears)  ■ nucleus of the lateral lemniscus in midbrain (localization of sound source)  ○ all this info goemedial geniculate nucl​in thalamus → relayed ​rimary  auditory cortex (A1)    TO RECAP: sound stimulus → external ear → middle ear → oval window → cochlea of the  inner ear → basilar membrane cells stimulated → auditory nerve → cochlear nucleus → medial  geniculate nucleus of thalamus → primary auditory cortex     The auditory cortices   ● located in superior temporal lobe + adjacent areas in parietal lobe  ● includes primary (main recipient of auditory info) and secondary auditory cortices (also  called A2, does higher­order processing like speech comprehension)    The perception of sound  1. Loudness  ○ perception of sound intensity  ○ measured as sound pressure level (P=F/A)  ○ units in decibels   2. Pitch  ○ perception of tones related to frequencies of periodic wave stimuli   ○ hearing the missing fundamental: perception of hearing a fundamental frequency  even when the stimulus isn’t actually producing energy at the fundamental  frequency  3. Timbre  ○ perception of differences between sound stimuli when loudness and pitch are the  same  ○ ex: telling the difference between a flute and clarinet      4. Auditory scenes  ○ group of stimuli usually naturally present in the environment, like background  noise  ○ we can focus on one auditory stimuli and tune out the background noise (ex:  focusing on the person you’re talking to in a busy crowd)    Perceiving the location of sound sources  ● humans can locate the source of a sound in horizontal/left­to­right direction, but less  sensitive in vertical (up­down) and front­back directions  ● to locate sound, we use interaural time differenc (for frequencies <3 kHz) and  interaural intensity differen (freq >3 kHz)   ● interaural time differenc: arise because of distance between ears; auditory input  arrives at same spot in brain at the same time, but take different distances to get there,  so analysis of the difference in distances helps us locate where the sound came from (if  the left ear input took a shorter distance to reach the spot, source is most likely coming  from left)   ● interaural intensity differencuses the fact that sound intensities at the two ears  depends on location of the sound source       The Mechanosensory Systems    1. The cutaneous/subcutaneous system  ○ deals with perception of touch, pressure, vibration, and cutaneous tension  ○ some areas have more touch receptors than others (ex: more dense in fingers  than forearm)   ○ somatosensory system:​  receptors receive info → dorsal root ganglia → spinal  cord → ventral posterior nuclear complex of thalamus → primary somatosensory  cortex (S1) in parietal lobe  ○ secondary somatosensory cortex (S2): ​“higher­order” processing, receives info  from S1 and sends it to limbic structures (which have emotional properties)   2. The pain system  ○ perceives sensations harmful or potentially harmful to the body   ○ perception begins by free nerve endings in skin calle​ociceptors   ○ pain information from nociceptors → dorsal root ganglia → spinal cord →  thalamus → primary somatosensory cortex  ○ pain pathway is similar to the cutaneous pathway   i. somatosensory percepts are mental constructs → we don’t simply  translate physical stimuli into our brain, we construct our perception of it  ○ placebo effect physiological response after receiving inert medical treatment           The Chemosensory Modalities    1. The olfactory system  ○ olfactory epitheliumsheet of receptor cells that lines nasal cavity  ○ cilia extend from receptor cells and detect odors   ○ receptor neurons only express one receptor protein on its surface   ○ neurons with same receptor neurons arranged together; their axons converge  together int​ lomerul​clusters in th​lfactory bulb   ○ pathway: odor → receptor cells in olfactory epithelium → glomeruli in olfactory  bulb → olfactory tract → pyriform cortex in temporal lobe → thalamus,  hippocampus, amygdala, orbitofrontal cortex  i. info about odors influence aspects of emotion, memory, homeostasis, etc.  ○ small changes in odor molecular structure can lead to big changes in perceived  odor  ○ most natural smells are made up of a combo of odorant molecules even though  they’re experienced as a single smell  ○ pheromones:​ biochemical signals as a means of social communication   2. The taste system  ○ pathway: taste buds → cranial nerve ganglia → nucleus of the solitary tract in the  brainstem → ventral posterior complex of thalamus → anterior insula in temporal  and frontal lobes   ○ interneurons link gustatory and visceral regions   i. eating something gross makes you gag/spit it out   ○ secondary taste area for higher­order processing; tells when certain food is  consumed to satiety, orbitofrontal cortex involved with motivation to eat certain  foods  3. Trigeminal chemosensation  ○ system that detects irritants, which alert us to potentially harmful stimuli (like air  pollutants)  ○ neurons in mouth, nasal cavity, and lips         Final Points about Sensory Systems     Coding and labeled lines  ● unlikely that systems follow a labeled line theory, which says that specific receptors  receive specific stimuli information for specific pathways through central nervous system  Plasticity  ● greater use of certain body parts results in enlarged corresponding brain area   ● if an area loses function, another area can take over its function to some degree  ● plasticity happens more in early life but lessens as one grows older  Awareness of sensory stimuli  ● we don’t perceive many stimuli consciously     Representation of sensory percepts  ● what are sensory percepts? (represented in a neurobiological perspective)  ● percept arises from activity in neurons of relevant regions of primary sensory cortices  ● individual neurons respond to many different stimuli; can’t say that one neuron is  responds to one specific stimulus  ● perception of stimulus qualities is nonlinear to the stimulus’s actual properties;  perception is not simply a translation of the physical world         Note:​ I don’t think it’s that important to remember the specific details of the sensory pathways  and memorize all the names. The big takeaway is that the pathways begin with receptors that  receive sensory information, which gets processed in subthalamic nuclei, gets sent to the  thalamus, and relayed to the primary somatosensory cortex.   Emily Wu    Chapter 5: Motor Systems: The Organization of Action    Motor Control is Hierarchical    ● upper motor neurons in cerebral cortex govern lower motor neurons   ● interneurons coordinate lower motor neurons  ● motor programs: the highest level of motor control  ○ independent of actual muscle groups used to carry them out  ○ do not only depend on incoming sensory info  ○ originate in central nervous system than from sensory signals  ● elementary behavior units: lowest level of motor control  ○ directly activate muscles     Anatomical organization of motor systems   (organized from lowest to highest level)   ● lower motor neurons and local circuit neurin spinal cord and brainstem  ○ lower motor neurons: directly innervate skeletal muscles (also synonymous with  elementary behavior units)  ○ local circuit neurons: provide sensory inputs to lower motor neurons  ○ fine motor control involves innervation of less muscle fibers   ● upper motor neurons​in cerebral cortex and brainstem  ○ provide descending control of local circuitry in spinal cord and brainstem  ● cerebellum: sensorimotor coordination  ● basal ganglia: gating proper initiation of movement    Cortical Pathways for Motor Control    ● Primary motor cortex projections originate in upper motor neurons here which descend  down spinal cord to lower motor neurons  ○ also originates from premotor cortical areas, premotor cortex, and supplementary  motor cortex     ● upper motor neurons in primary motor cortex branch off at different levels   ○ those going down the spinal cord go throu​edullary pyramids    Organization of primary motor cortex  ● topographical and contralateral  ○ discovered by Sherrington and mapped by Penfield  ● amount of cortical space for a specific ability depends on how much fine motor control is  necessary     Movement maps in the primary motor cortex  ● stimulating certain areas elicit multijoint movements   ● movements and not muscles are mapped in the motor cortex   ● higher motor centers provide motor command signals → engage lower level circuits   ○ also signal how forceful movements should be  ● frontal eye fie in cortex, which project to brainstem and activate eye muscles     Coding movements by the Activity of Neuronal Populations     ● direction and amplitude of movement can’t be studied by observing activity of single  neurons   ● studying eye movement to test idea that activity of large populations of neurons is  averaged to produce a single movement   ● superior ollicul in midbrain, controls eye movement through local circuits in brainstem  ○ stimulation in this area produ​accades:​coordinated gaze shifts  ● each neuron casts a “vote” for direction of planned movement, and weight of vote  depends on how strong the neuron fires  ○ the votes are averaged and the result is the desired movement     Planning Movements    ● many movements are automatic in response to stimuli, but others and planned and then  held until proper situation for execution   ● premotor areas responsible for abstract planning information (with regards to movement)  → translated to primary cortex, intent to perform the movement → translated downwards  through spinal cord to local neural circuits to accomplish the movement   ● readiness potentia an electrical wave measured in neurons that begins seconds before  an actual movement   ○ begins in premotor cortex then becomes enhanced over primary motor cortex   ○ anosognosia: unaware of inability to move, result of damaged premotor and  primary motor cortices   ● conscious awareness of movement comes after the brain has already intended to move     Selecting goals for action  ● Newsome and monkeys study: monkeys trained to move eyes to the direction they  believed the net direction the dots were moving   ○ mostly accurate when 50% moved in one direction, but less accurate as percent  coherence lowered   ○ speed of monkey’s eyes correlated with increased activity in parietal cortex when  coherence was higher/easier to tell which direction dots were moving  ○ conclusion: the intention to move involves accumulating sensory evidence; the  harder it is to accumulate evidence, the longer it takes to make a move/make  accurate perceptual judgment     Motivational control of goal selection  ● behavior oriented towards receiving rewards and avoiding punishments   ● neurons in posterior parietal cortex sensiti​eward value   ● assumption: neurons accumulate evidence of which movement would bring the greatest  reward value or avoid punishment, then guide behavior towards that goal     Sequential Movements and the Supplementary Motor Area    ● supplementary motor area (SMA): generates movements without sensory cues  ○ premotor cortex important for cued movements   ○ lesions in SMA cause monkeys to forget well­learned movements, and must  reproduce them with help of external cues  ● different neurons in SMA activated throughout a sequence of movements    ● SMA plays role in guiding production of sequences  ○ prefrontal cortex plays role in starting and stopping a sequence of movements     Sensory­Motor Coordination    ● neural mechanisms must use sensory information to understand spatial coordinates and  guide our movements   ● parietal cortex is important for sensory­motor coordination  ● optic ataxi damage to parietal cortex that disrupts saccades and reaching for objects;  failure to compute spatial location of eye, hand, and object     Initiation of Movement by the Basal Ganglia    ● basal ganglia work agating mechanism: inhibit movements until circumstances are  appropriate to execute them  ○ helps coordinate movement timing    ● made of 3 principle nucl​audate​,putamen, and globus pallidus  ○ caudate and putamen known together as ​triatum  ● striatum collects input from cortical areas   ● globus pallidus sends output and relays info from cortical areas to thalamus   ● activity of basal ganglia (excitatory + inhibitory) balances and coordinates movements by  inhibiting undesired movement and permitting desired movement  ● Parkinson’s disease death of neurons that transmit dopamine → lack of excitatory  activity in the pathways in basal ganglia → patients can’t generate purposeful movement   ● Huntington’s disease atrophy of caudate → unable to control movements due to lack of  inhibitory activity in basal ganglia    Basal Ganglia and Cognition    ● nonmotor pathways also pass through basal ganglia (e.g., limbic/emotional channel and  associate/cognitive channel)  ● each channel creates a feedback loop: cortex → basal ganglia → limbic or associative  striatum → thalamus → cortex   ● in some studies, animals w/ lesions in basal ganglia can perform movements but can’t  learn new movements     Error Correction and Motor Coordination by the Cerebellum     ● cerebellum:sits atop the pons in brainstem; corrects errors to help produce smooth and  coordinated movements   ● computes net error between motor signals being issued by the motor cortex and actual  movements being carried out → relays error corrections to frontal and parietal cortices   ● appendicular ataxi damage to lateral cerebellum; disrupts coordination of limbs   ● intention tremo uncoordinated, shaky movements of hand and arm only evident during  voluntary movement­­due to damage to ipsilateral cerebellum         Emily Wu    Chapter 6: Attention and its Effects on Stimulus Processing    The Concept of Attention    Global states, arousal, and attention  ● arousal: describes global state of the brain; continuum of whether someone is asleep to  awake  Selective nature of attention  ● attention is different from arousal; attention can be selectively focused   ● selective attention: allocation of neural resources towards focusing on specific stimuli at  the expense of processing other stimuli   ○ in audition: cocktail party effect­­focusing on one conversation and tuning out  others  ○ in visionvisual spatial attent­ subjects asked to stare at a point of fixation  and shown an array of letters while direct​overt attenti to a specific area→  subjects could recall letters from attended areas, but not from unattended areas  ○ covert vs. overt attention: covert attention does not involve eye movement (like  seeing something from the corner of your eye); overt attention involves moving  one’s gaze towards the stimulus     Behavioral Studies of Attention Capacity and Selection    The level at which selection occurs    ● main goal of these studies: find out at what stage attention affects sensory processing   ● two main models:  ○ early selectio a low­level gating mechanism filters out unnecessary info before  sensory processing begins  ○ late selectio all stimuli are processed before any selection occurs   ● later models modified the main two models  ○ most models: more basic sensory processing (e.g., physical characteristics of  stimuli) done earlier (“early selection”) and higher order processing (e.g., stimulus  meaning) done later (“late selection”)     Endogenously vs. exogenously driven selective attention  ● endogenous attention: voluntarily directing attention towards stimulus   ● exogenous attention: automatically directing attention to a stimulus (reflexive)  ● in studies, participants are shown a cue that indicates where the stimulus will appear →  after stimulus is shown briefly, participants are asked to recall what the stimulus was →  sometimes stimulus does not appear in the cued area → results: recall was better for  cued rather than uncued stimuli because focusing attention on an area facilitates  sensory processing  ● endogenous processing occurs later but lasts longer, exogenous processing occurs  earlier but is shorter  ● inhibition of ret in exogenous cuing, as the interval between cue and stimulus  presentation increases, reaction time slows for identifying targets in the cued area     Neuroscience Approaches to Studying Attention    Studying the control of attention in the brain  ● goals of studies: assess effects of attention on stimulus processing, how attentional  modulations of stimuli work in the brain, find what regions work together to form the  attention system     Neural Effects of Attention on Stimulus Processing: Auditory Spatial  Attention    Electrophysiological studies  ● uses event­related potentials (ERPs) from EEG recordings, which occur in three phases  ○ a tone is sounded → small waves of​brainstem evoked responses(BERs) ​from  activity in auditory brainstem → waves showing activity in auditory cortex →  longer waves reflecting extended activity in secondary auditory cortices   ○ using this approach when subjects do other tasks lets us know when and where  stimulus is processed when attention is diverted   ● attentional stream paradigm subject wears headphones, asked to focus on sounds  coming from one ear → increase in ERPs for stimuli that were attended to about 100ms  after a sound → indicates early selection model of attention  ● attention affects sensory processing in low­level auditory cortex  ● auditory N1 ERP wave that becomes larger when tone stimulus is attended to   ● P300: longer, larger wave in response to detecting deviant stimuli     Neuroimaging studies  ● fMRI studies show attention modulates activity in specific areas of auditory cortex    The effects of auditory spatial attention on auditory feature processing  ● mismatch negativity (MMN): a negative wave in ERP activity when a deviant stimuli is  detected among a constant stream of same stimuli (e.g., a higher pitched tone amongst  a stream of same pitched tones)   ○ MMN amplitude higher in attended channels → analyzing auditory features is  influenced by attention   ○ MMN also occurs in unattended channels → feature analysis is performed for all  auditory input, but not as strong in stimuli that is ignored     Neural Effects of Attention on Stimulus Processing: Visual Spatial  Attention  Electrophysiological studies  ● ERPs also used to study brain response to visual stimuli/attention   ○ usual activity curve dips and then rises then falls   ● studies conducted similarly to those of auditory attention: participants asked to focus on  specific area, then shown a target stimulus and report what they saw   ● overall, results show relatively early processing of sensory stimuli     Neuroimaging studies  ● visual spatial attention enhances stimulus processing in low­level visual areas  (extrastriate visual cortical areas, lateral geniculate nucleus) but not much in primary  visual cortex  ● when multiple stimuli shown at same time, several areas that process object recognition  inhibit activation of each other, but attention to one stimulus counteracts the inhibition of  one of those areas, allowing person to fully process that one stimulus biased  competition    ● reentrant process: attention­related activity returns to low­level areas in brain after being  processed to higher­level areas → possibly indicates that there is enhanced processing  of stimulus information that happens later    Animal studies  ● generally, a neuron only responds very selectively to stimuli within its receptive field  ● studies used this fact to measure neuronal activity as a function of attention   ● findings:   ○ amplitudes of tuning curves for stimuli in all orientations increased when attention  was given to the stimuli   ○ attention increases contrast sensitivity­­neuron firing rates increased when  looking at low contrast to help amplify perception of contrast     The effects of visual spatial attention on visual feature processing  ● when attending to easier tasks in one location, more processing ability is available for  objects in unattended locations   ● when attending to harder tasks in one location, less processing ability for objects in  unattended locations      Neural Effects of Attending to Nonspatial Stimulus Attributes     The neural effects of attention to nonspatial auditory features  ● studies: subject listens to stream of tones of specific pitch then try to detect a deviant  sound → ERPs measured and compared   ● findings:processing negativity prolonged negative wave that starts after 100  milliseconds → indicates that feature­based attention is related to later stimulus  processing than spatial­based attention    The neural effects of attention to nonspatial visual features  ● studies: subject were presented stream of same­featured stimuli (e.g., red dots), asked  to detect occasional deviant stimuli (e.g., blue dots) → ERPs elicited when seeing red  vs. blue dots measured then compared  ● findings:​election negativit​sustained negative wave that starts after 150 milliseconds  → indicates that feature­based attention is processed later than spatial­based   ● feature similarity gain modelthe amplitude of a neuron’s response to a specific stimulus  depends on the neuron’s feature preference and how similar the target stimulus is to that  feature   ○ ex: searching for someone in a green sweater heightens sensitivity of a neuron  that responds to green   The effects of visual attention to objects  ● study: images of faces and houses were overlapped and subjects were asked to attend  to either a face or house → activity in brain area related to face detection increased  when attending to face, likewise in house­detecting area when attending to house   ● attending to faces → increased activity in fusiform face area (FFA); ignoring faces to  attend to other stimuli → decreased activity in FFA to level below passive viewing  ● activity enhancement for attended stimuli, suppression for ignored stimuli   ● attention increases neuron selectivity       Neural Effects of Attention across Sensory Modalities    ● supramodal attention: attention that invokes activity across different modalities   ○ ex: when visually attending to a stimulus, sensory activity in the brain is also  enhanced even though subject was not asked specifically to attend to stimulus  aurally     ● attention spreads across modalities   ○ when two stimuli of different modalities presented together, attention to one  modality will spread to the other modality   ● multisensory integration:​  senses of different modalities are integrated and perceived as  wholes       Emily Wu    Appendix: Neural Signaling    Electrical Potentials across Nerve Cell Membranes    ● resting membrane potentia neurons have constant voltage/charge difference across  their membranes (about ­70 mV)  ● neural electrical signals produced as a response to stimuli which change resting  membrane potential  ○ receptor potentialactivate sensory neurons in response to external stimuli   ○ synaptic potentia activate synapses, allow exchange of information between  neurons  ○ both trigger action potentials along axons    How Ion Movements Produce Electrical Signals     ● action potentials generated by   1) difference in concentrations of ions across cell membranes  2) membranes being selectively permeable to these ions  ● differences in concentration gradient are du​ctive transpor​proteins in cell  membrane → transport ions against their concentration gradient   ○ ATPase pumps​  like Na+/K+ pumps  ○ ion exchangers: takes an ion “up” its gradient in exchange for taking another ion  “down” its gradient  ● selective permeability of membranes is dueion channels  ○ only allows certain ions flow across membrane down their concentration  gradients  ● active transport stores energy in form of gradients, opening ion channels uses up this  energy  ● membrane is selectively permeable to K+ and flow out of the cell down their  concentration gradient ­­ negative resting membrane potential is due to constant efflux of  K+   ● electrochemical equilibri​when the concentration gradient in one direction is equally  opposed by the electrical gradient in the other direction     Ionic Basis of Action Potentials    ● at rest, membrane is most permeable to K+  ● depolarizationmembrane potential becomes more positive and more permeable to Na+  ● voltage­gated ion channels open due to change in voltage and Na+ rushes in, increasing  voltage in cell to about +58 mV → rising phase  ● Na+ channels quickly inactivate → K+ channels open, but more slowly, and K+ flows out  → falling phase  ● hyperpolarization/undershoo more K+ flows out and generates more negative  membrane potential than at rest → then causes K+ gates to close → returns to resting  state again  ● action potentials occur when membrane is depolarized past threshold potential  (~­­55mV)  ○ therefore action potentials are all­or­none  ○ intensity of stimulus increases frequency of action potentials, not amplitude  ● refractory peri period in which neuron cannot make another action potential ­­ due to  inactivation of Na+ channels  ○ also prevents action potentials from traveling backwards    Long Distance Signaling by means of Action Potentials    ● passive current fl conduction by neurons in absence of action potentials  ○ however axon membranes are leaky and lose much of the electrical signal as it  travels down length of axon  ● to improve conduction of axons: increase diameter of axon  ○ myelination of axons: wrap axon with layers of glial membranes to insulate it  ■ gap in myelination​odes of Ranvier  ■ saltatory conductioaction potential jumps from node to node rather than  along entire length of axon      


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

75 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Kyle Maynard Purdue

"When you're taking detailed notes and trying to help everyone else out in the class, it really helps you learn and understand the I made $280 on my first study guide!"

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.