Development of visual motion perception: EEG studies of fullterm and premature participants

Abstract

Summary

This thesis looked at the perception of visual motion of full-term and preterm participants to look at the development from early infancy. The first study investigated adults’ response to an optic flow experiment showing three different high speeds of visual motion. Results showed that the adults’ visual systems are more attuned to the lower speeds and this might also be a result of experience with the lower speeds. The second study investigated adults’ and infants’ responses to optic flow to look at developmental perspective. The youngest infants showed the longest latencies and lowest frequencies compared to the older infants and the adults. This indicates improved visual processing as participants get older. The third study was a longitudinal study that looked at full-term and premature infants and children at 4-5 months, 11-12 months, and at six years. This study showed that premature participants did not follow the same progression as the full-term participants, but showing delayed development in response to visual motion processing. This was seen in response to both the optic flow and looming stimulus, and the premature participants were not able to use a more efficient timing strategy as the full-term participants did. In all studies visually evoked responses (VEPs) and time-frequency responses were investigated. The posterior areas of the brain were investigated and for the VEPs electrodes covering the occipital and parietal areas were chosen. For the time-frequency analyses virtual sources covering the occipital and parietal areas. The full-term participants showed development from early infancy to late infancy and continued normal development through childhood and adulthood. The premature participants on the other hand showed delayed development which was thought to result from injuries to the dorsal stream.

Sammendrag

Denne avhandlingen så på persepsjon av visuell bevegelse hos termfødte og premature deltagere fra tidlig spedbarnsalder. Det første studiet undersøkte voksnes responser på et eksperiment som brukte optisk flyt og viste tre forskjellige hastigheter av visuell bevegelse. Resultatene viste at voksnes visuelle system var mer tilpasset de lavere hastighetene og det kan være resultat av mer erfaring med disse lavere hastighetene. Det andre studiet så på voksne og spedbarns responser på optisk flyt for å undersøke utviklingsperspektivet. De yngste spedbarnene viste de høyeste latenstidene og laveste frekvensene sammenlignet med de eldre spedbarnene og de voksne deltagerne. De indikerer en forbedring in visuell prosessering med økt alder. Det tredje studiet var et longitudinelt eksperiment som undersøkte termfødte og prematures da de var 4 til 5 måneder, 11 til 12 måneder, og voksne. Dette studiet viste at de premature deltagerne ikke fulgte samme progresjon som de termfødte deltagerne, men viste forsinket utvikling i respons til prosessering av visuell bevegelse. Dette ble sett ved både optisk flyt og looming stimulus, og de premature deltagerne var ikke i stand til å bruke samme effektive tidsstrategi som de termfødte deltagerne. I alle studiene ble visuelt-fremkalt respons (VEP) og tids-frekvensanalyse brukt. De bakre områdene i hjernen ble undersøkt og i VEP-analysene så ble elektroder i oksipital- og parietallappen valgt. I tids-frekvensanalysene ble virtuelle kilder, også i oksipital- og parietallappen valgt. Deltagerne som var termfødt viste en normal progresjon fra tidlig til sen spedbarnsalder og fortsatte normal utvikling til barndommen og i voksen alder. De fortidligfødte derimot viste forsinket utvikling og dette var antatt å være grunnet skader på dorsalstrømmen.