Decoding Visual Motion Perception: A High-Density EEG Study Exploring Gender Differences within Visual Evoked Potentials in Response to Structured Optic Flow and Random Visual Motion

Abstract

Denne oppgaven undersøker visuell persepsjon gjennom Gibson's teori om 'direkte persepsjon', som legger vekt på den dynamiske naturen av persepsjonen innenfor miljøer. 'Optic flow' belyser de kontinuerlige bevegelsesmønstrene som oppfattes når en beveger seg i omgivelsene. Dette fenomenet er ansett som avgjørende for evnen til selvnavigasjon (Gibson, 1950). Den gjennomsnittlige latenstiden og amplituden av N2-komponenten, knyttet til visuell prosessering ble undersøkt ved bruk av høy-tetthets elektroencefalografi (EEG). Dette innebar en studie av en gruppe bestående av 10 voksne deltakere i alderen 22 til 37 år, hvorav 5 menn, og 5 kvinner. I tillegg til å undersøke generelle trender i latenstid og amplitude, ble det gjennomført kjønnsbaserte sammenligninger. Visuelt fremkalte potensialer (VEP) i respons til tre betingelser - fremover optisk flyt, reversert optisk flyt og tilfeldig visuell bevegelse - ble analysert. Det ble ikke observert noen signifikante kjønnsforskjeller på tvers av de tre bevegelsesbetingelsene (p > .05). Imidlertid, i likhet med tidligere funn (van der Meer et al., 2008; Agyei et al., 2015; Vilhelmsen et al., 2015; Vilhelmsen et al., 2018), tenderte fremover optisk flyt til å vise kortere gjennomsnittlig latenstid sammenlignet med reversert optisk flyt og tilfeldig visuell bevegelse, selv om denne trenden ikke ble observert i den samlede gjennomsnittsanalysen (grand avarage). Flere faktorer, som deltakerantall, datakvalitet og artefaktkorrigering i rå EEG-dataanalysen, kan ha påvirket resultatene. Selv om det ikke ble funnet statistisk signifikante funn, åpner tolkningen av resultatene for videre undersøkelser. Studiens begrensede deltakerantall kan imidlertid ha hindret oppdagelse av signifikante effekter. En fremtidig meta-analyse, basert på lignende studier, kan gi ytterligere innsikt og muligens avdekke signifikante effekter, dersom de eksisterer.

This thesis investigates visual perception through the lens of Gibson's theory of 'direct perception,' emphasizing the dynamic nature of perception within environments. ‘Optic flow’ elucidates the continuous motion patterns perceived when an observer moves relative to their environment. This phenomenon is thought to be crucial for guiding navigation within surroundings (Gibson, 1950). To investigate the neural correlates of visual processing associated with optic flow perception, high-density electroencephalography (EEG) was employed. This study involved 10 adult participants aged between 22 and 37, comprising an equal distribution of 5 men and 5 women. The analysis focused on the mean latency and amplitude of the ‘N2’ component, which is associated with visual processing. In addition to examining overall trends in latency and amplitude, gender-based comparisons were conducted. Visual evoked potentials (VEPs) in response to three conditions—forward optic flow, reversed optic flow, and random visual motion—were analysed. Surprisingly, no significant gender differences were observed across the three motion conditions (p > .05). However, consistent with previous findings (van der Meer et al., 2008; Agyei et al., 2015; Vilhelmsen et al., 2015; Vilhelmsen et al., 2018), forward optic flow tended to exhibit shorter mean latency compared to reversed optic flow and random visual motion, though this trend was not consistently observed in the grand average analysis. Several factors may have influenced the outcome, including participant sample size, data quality, and the methodology employed for artifact correction in raw EEG data analysis. Despite the absence of statistically significant findings, the interpretation of the results raises questions about potential effects that may warrant further investigation. However, it's worth noting that the study's sample size may have limited its ability to detect significant effects. A meta-analysis pooling data from similar studies in the future could provide further insights and potentially uncover significant effects, if present.