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

Lecture notes

by: Emily Wu

Lecture notes PSYCH 50

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

These are all lecture notes except for lectures 3 and 5 (had to miss those lectures, sorry!) Hopefully these will be useful! It would be helpful to consult the lecture slides alongside the note...
Intro to Cognitive Neuroscience
Justin Gardner
Class Notes
Psychology, Cognitive Neuroscience
25 ?




Popular in Intro to Cognitive Neuroscience

Popular in Psychlogy

This 13 page Class Notes was uploaded by Emily Wu on Sunday February 7, 2016. The Class Notes belongs to PSYCH 50 at Stanford University taught by Justin Gardner in Winter 2016. Since its upload, it has received 25 views. For similar materials see Intro to Cognitive Neuroscience in Psychlogy at Stanford University.

Similar to PSYCH 50 at Stanford

Popular in Psychlogy


Reviews for Lecture notes


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: 02/07/16
Emily Wu  Lecture 1: Introduction (1/5/16)     ● Neurons work like transistors → about 86 billion  ○ action potentials, “all or none” electrical signals used to communicate with other  neurons  ○ communicate with other neurons by sending neurotransmitters across synapses  ○ receptors on cell membrane concert chemical neurotransmitters to electrical  signals  ○ neurotransmitters can be excitatory or inhibitory   ● scope of study:  ○ genes→ intracellular signaling → neurotransmitters → synapses→ neurons →  local circuits → neuron populations → brain areas → interacting brains   ● how to approach a study:  ○ What computation do we want to study?  ○ What algorithm should we use to study it?  ○ What implementation should we use to carry it out?  ● Add, Remove, or Observe:  ○ add: stimulation of brain area  ○ remove: lesions or removal of brain area  ○ observe: record brain activity while associating it to certain cognitive behaviors       Emily Wu  Lecture 2 (1/7/16): Sensory Processing    ● Retina: light detected by retinal ganglion cells → axons project into central nervous  system for processing  ○ light receptors include rods and cones  ● Macular degeneration: degenerating rods/cones, lose sight especially in elderly people  ● General brain pathways:   ○ ventral stream: what/perception stream (object discrimination)   ○ dorsal stream: where/action stream (landmark discrimination)   ● Visual prosopagnosia: damage to ventral temporal lobe   ○ fusiform face area damaged → area related to face recognition  ○ study: add electrodes and stimulate fusiform gyrus during brain operation →  patient reports distorted facial features  ○ study: place electrodes to measure action potentials in hippocampus → some  cells fire more when seeing faces you’re accustomed to seeing → perhaps  neuron selectivity for specific faces (“grandmother cell”)  Emily Wu    Lecture 4 (1/14/16): Perceptual Judgment    ● perceptual illusion ­­ rotating face  ○ no eye sensors that directly detect depth/motion → we must infer from inputs  ○ depth and motion are ambiguous → unconscious inference creates the illusion  ● Akinetopsia: loss of movement perception  ● Bill Newsome: performed studies on rhesus monkeys and perceptual judgment of motion  ○ studied middle temporal (MT) area in dorsal stream  ○ monkeys trained to shift their gaze towards direction they believe the dots are  moving   ○ motion coherence: 0% = dots aren’t moving in a particular direction; 100%= all  dots are moving in one direction   ○ experimenters varied motion coherence, plotted against %correct responses from  monkeys   ○ if MT is damaged, monkeys’ performance decreases  ○ conclusion: MT is necessary for motion perception   ● another study: stimulated cortical columns of neurons   ○ all neurons arranged in a column share similar properties  ○ findings: stimulating a specific cortical column caused increased perception of a  specific direction → neurons selectively prefer/detect certain directions of motion   ● Drift Diffusion Model:   ○ the firing rate of a neuron depends on how easily it detects a specific direction of  motion (increased firing rate = increased perception of a certain direction)  ○ a neuron accumulates “evidence” of a stimulus until it hits a threshold and makes  a decision on how to perceive the stimulus   ○ model predicts that the harder it is to gather evidence the longer it takes to make  a decision  ○ also predicts that the more “noise” and lack of clarity of stimulus the less accurate  our perceptual judgment will be         Emily Wu    Lecture 6: Action Potential (1/21/16)    ● reaction time depends on many things:  ○ sensory delays → takes time for senses to pick up stimuli and transfer  information to cortex  ○ evidence accumulation → takes time for us to make a perceptual judgment  ○ motor delays → takes time for cortex to send out signals to motor system   ○ action potentials traveling slower/faster    ● NaCl exists intra and extracellularly → only Na+ passes through Na+ channel of cell  membrane → enters cell and goes down its concentration gradient, exits cell and goes  down its potential gradient → reaches equilibrium potential (about 58mv), where  concentration and potential gradients equally oppose each other   ● KCl exists intra and extracellularly → only K+ passes through K+ channel → exits cell to  go down its concentration gradient, enters cell to go down its potential gradient →  reaches equilibrium potential (about ­58mv)  ● at rest, cells are highly permeable to K+, resting potential is about ­70mV   ○ cell receives synaptic input → membrane depolarizes to ­50mV → voltage­gated  Na+ channels open → Na+ rushes in → membrane potential increases to +58mV  → Na+ channels close → K+ channels open → K+ flows out → membrane  potential drops to ­83mV → K+ channels close   ○ ion channels inactivate so that action potentials don’t travel backwards   ● passive flow of current opens subsequent voltage­gated channels → allows action  potentials to move along length of axon   ○ passive flow is fast but leaky → solved by myelination by glia   ○ action potentials jump across Nodes of Ranvier between each Schwann cell and  travels faster down the axon   ● wider axons = quicker passive flow       Emily Wu    Lecture 7: Energetics of Brain (1/26/16)    ● brain imaging techniques rely on BOLD  ● BOLD is a measurement based on these facts:  ○ deoxyhemoglobin (deoxyHg) is paramagnetic (attracted to a magnetic field)  ○ cortical vascular supply is tightly regulated   ● blood vessels with higher concentrations of deoxyHg appear darker in MRI image  ○ magnetic activity disrupts the imaging at that area   ● brain supplies oxygen and blood to metabolically active areas of the brain  ● BOLD response lasts about much longer (20­30s) than the stimulus duration (1­2s).  Why?:  ○ cerebral metabolic rate of oxygen consumption: brain area needs oxygen,  consumes oxygen → increase concentration of deoxyHg → causes initial dip in  graph   ○ cerebral blood flow: blood vessels bring in new blood with oxyHg that washes out  the deoxyHg → BOLD image signal increases   ○ cerebral blood volume: veins expand and accumulates more deoxyHg in a given  area → BOLD signal decreases    ● the imaging we see (brain areas “lighting up”) is based on the change in deoxy and  oxyHg levels   ● What happens if brain activity changes too quickly?:  ○ in experiments stimulus must be presented for a longer duration to ensure BOLD  signal doesn’t change too fast  ○ if stimulus is shown in quick succession, the BOLD curves are adde​emporal  lineari : f(a+b) = f(a) + f(b)   ● Why is cortical vasculature tightly regulated?  ○ it’s costly for the brain to create action potentials   ○ Na+/K+ pumps use ATP to push Na+ against its concentration gradient     ● How does the vasculature know to bring in fresh blood?  ○ when neuron gets excited by synaptic input, neurotransmitter bonds to neuron  which signals for dilation of blood vessels   ○ glial cells connect principle neurons to astrocytes to arterioles+capillaries   ■ astrocytes take glutamate (excitatory neurotransmitter) from neurons and  dilates arterioles to avoid excito­toxicity   ■ glutamate bonds to neurons and cause pericytes (which have local  control over capillary dilation) to expand and allow blood to flow through  capillaries       Emily Wu    Lecture 8: Attention (1/28/16)    ● change blindness: directing attention towards one thing causes you to miss changes in  other places  ● without selective attention we wouldn’t be able to function  ○ we can’t function while receiving all information all the time   ● What is attention? according to William James:  ○ accommodation of sensory organs to something of interest (overt attention)   ○ anticipatory preparation from within the brain to pay attention to something in  periphery (covert attention)   ● Helmholtz study:   ○ asked subjects to focus on fixation point in middle of screen  ○ asked them to focus their covert attention to a specific area  ○ they could tell what letters were in that specific area without moving their eyes to  that area   ○ since there was no motor movement, something must be changing in the brain   ● “bottom up” → stimulus pops out to us, reflexive, fast/transient, stimulus­driven,  exogenous  ● “top down” → effortful to find stimulus, goal­driven, slow/sustained, endogenous   ● Posner cuing task:   ○ look at fixation cross in middle, arrow will appear and tell you which direction to  look → respond when you see the stimulus  ○ 80% valid cues, 20% invalid cues  ○ results: slower reaction times for invalid cues  ● study done on attention and sight:  ○ premise: higher contrast of image means higher visibility   ○ subjects asked to pick which of two pictures with difference contrasts is easier to  see   ○ in later trials, the contrast difference between the pictures becomes smaller until  reachingpsychophysical threshold:ust noticeable difference   ● follow­up study:   ○ cue was given that directed subject’s visual spatial attention to a specific location  ○ asked to pick which picture (of differing contrasts) was easier to see  ○ valid cues: smaller just noticeable difference (subjects could better detect  differences)  ○ neutral cues: larger just noticeable difference (subjects did worse in detecting  difference)   ○ conclusion: giving attention allows you to notice smaller differences between  stimuli        theories for explaining how you improve detecting small differences between stimuli     1) increased contrast = increased neuron response in primary visual cortex = contrast  response   ○ sensitivity to contrast differences = response differenc (signal­to­noise ratio)  noise ○ bigger response difference to two different contrasts and smaller “noise” =  smaller just noticeable difference/better sensitivity                                                     ● hypothesis: greater slope means greater sensitivity to contrast difference  ● results: there was no difference in slope between valid cue and neutral cue conditions,  so contrast response didn’t improve!    2) biased competition:   ● measuring the firing rate of a specific neuron  ● let’s say this neuron prefers horizontal bar orientation vs. vertical bar   ● if two stimuli ( a horizontal and vertical bar) are displayed in the same visual field,  you might expect that the neuron will respond to the horizontal bar as long as it’s  in your visual field  ● findings: directing attention to horizontal bar increased firing rate, but directing  attention to vertical bar showed little neuron response, even though the horizontal  bar was still present in the visual field  ● conclusion: the brain suppresses unwanted signals and only allows signals that  you want   ● there are two stimuli in the same visual field, but the neuron acts as if there’s only  one stimulus (the one you’re paying attention to) → gives a larger response to  the attended stimulus   ● from the contrast studies: although the slope (contrast sensitivity) did not change,  the curve was shifted upwards in the valid cue condition, indicating that the brain  gives a larger cortical response to the stimulus you’re attending to        Emily Wu    Lecture 9: Attention part 2 (2/2/16)    ● hemineglect syndrome: lesion in right parietal cortex → ignores stimuli in left visual field   ● Balint’s syndrome: lesions in both parietal cortices  ○ simultanagnosia: can’t see two objects at the same time, even in the same visual  field  ○ optic ataxia: can’t coordinate movement with visual feedback → lack of order and  coordination   ○ oculomotor apraxia: can’t plan voluntary eye movement  ● every time we voluntarily move our eyes, something in the brain adjusts, so the world  doesn’t move as our eyes move  ○ hypothesis: so if we have the “effort of will” to move our eyes but actually can’t  move them, then our world perception will adjust   ○ some crazy grad student injects self with chemical to stop eye muscle movement  and finds that this is true → his perception of the world changed even though he  couldn’t move his eyes  ○ “effort of will” motor plans can change perception?  ● study: stimulate monkey brain areas to find localization of function  ○ stimulate the frontal eye field (FEF): monkey turns eyes and head to contralateral  side   ○ FEF projects onto superior colliculus, which maps eye saccade directions in the  neurons of the FEF (i.e., specific neurons code for specific saccade directions)  ● study: removing FEF disrupts voluntary eye movement, also partial neglect of certain  visual fields   ● smooth pursuit and saccade study:  ○ we can’t make a smooth pursuit with our eyes without following a moving target   ○ tracked eye movement of monkeys after displaying two moving dots on a screen  ○ results: monkey’s eyes move in the averaged vector direction of the two moving  dots, then makes a saccade to select one of the moving dots to follow   ○ follow­up study: stimulate the FEF → results: the monkey immediately makes a  saccade and focuses on one of the moving dots with its eyes   ○ conclusion: FEF controls the choice of the pursuit of a moving target   ● study: monkey must detect the dimming of a target in periphery while looking at a fixation  point   ○ over different trials, the amount of dimming is varied → trying to find the dimming  threshold/just noticeable difference  ○ experimenters stimulated the FEF enough to give it a signal, but not enough to  make an actual saccade   ○ results: monkeys were able to detect smaller dimming differences with  subthreshold stimulation of the FEF  ○ conclusion: we can evoke the function of covert attention by microstimulation of  brain   ● all of this supppremotor theory of atten​ overt and covert attention are controlled  by common mechanisms → attention and the overt movement of eyes are linked   ● motor system generates plans for us to act on the world, influencing cognitive functions  at the same time  ○ motor plans can alter our choices and cause attention   ● mirror neurons: show activity both when doing an activity and watching someone else do  the same activity   Lecture 10: Executive Control (2/4/16)  ● frontal lobotomy: remove parts of the prefrontal cortex to alleviate certain psychoses   ○ we don’t actually do this anymore (for good reason)  ● Multiple Errands Test: patients with frontal lobe lesions asked to run several simple  errands  ○ showed normal intelligence scores, but impaired strategy application  ● Environmental Dependency Syndrome: person acts on direct environmental stimulis  rather than own plans  ○ driven by “bottom up”/reflexive processing rather than effortful, top down  processing  ● frontal lesions impair planning, selecting appropriate behavior, application rules,  suppressing unwanted responses  ○ but how do we operationalize these functions for study?      different methods used for studying executive control:  ● Wisconsin Card Sort:   ○ dorsolateral frontal cortex damage correlates with perseverance errors   ○ patients can learn new rules, but will make more perseverance errors than  healthy people   ● Matching rule tasks → tests capacity to apply rules  ○ monkeys trained to respond to whether a picture matches the picture that’s  shown first  ○ monkey is presented a cue when first shown a picture  ■ juice cue → indicates monkey should respond if next picture is matching  ■ sound cue → indicates monkey should respond if next picture isn’t  matching  ○ results: found that there are rule­specific neurons in the dorsolateral frontal lobe  → firing rate of neuron depends on which rule is being used   ● does this apply to categorization, not just rules?  ○ study: monkey is shown a cat or dog picture  ○ monkey responds if the next images shown are of the same category  ○ the firing rate of neuron depends on whether monkey is trying to categorize  based on dog or cat  ○ firing rates of different stimuli of the same category are similar   ○ conclusion: prefrontal cortex can code for categories as well as rules  ● Eriksen Flanker Test → testing for selection of appropriate behavior  ○ presented a set of arrows:  > > > > > or  < < < < < or  > > < > >  ○ subjects asked to say which direction the middle arrow is pointing   ○ when middle arrow is facing opposite direction, must suppress urge to say  direction the other arrows are facing     ● Stroop task → also tests for selection of appropriate behavior   ○ tests conflict monitoring   ○ when color of word and meaning of word are incongruent (e.g., the word “green”  is colored yellow), anterior cingulate gyrus has increased activity → in the next  trial, the prefrontal cortex has increased activity   ○ interpretation: in the previous trial, anterior cingulate gyrus monitors conflict →  tells prefrontal cortex to work harder and engage cognitive control in the next trial   ● however, lesion in anterior cingulate gyrus doesn’t show any effects on performing in  Stroop task ?   ● simple rules → activity towards posterior prefrontal cortex   ● complex rules → activity towards anterior prefrontal cortex   ● much of this is still debated, since frontal cortex is responsible for many cognitive  functions        


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 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

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Anthony Lee UC Santa Barbara

"I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."


"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.