On the Common Neural Basis of Temporal and Spatial Dynamics of Attention: Evidence from Human Electroencephalography

This thesis investigated, by using electroencephalography (EEG) technique, the deployment of attention in time and space. Specifically –through three experimental chapters– Attentional Blink (AB) and visual search paradigms have been employed to highlight the common functional characteristics of the mechanisms which drive attention in time and space. In Chapter 1, an overview of visual attention is presented. Specifically, I proposed a theoretical introduction regarding the two aspects of visual attention debated throughout the manuscript, namely, the AB phenomenon –that is an effect related to the temporal dynamics of visual attention– and visual spatial attention. Results presented in Chapter 2 show how temporal dynamics of visual attention are affected by the AB effect, by analyzing how detection and encoding of a target are influenced when salient visual information is presented in temporal proximity. In line with Chapter 2, the experiment presents in Chapter 3 merged together, in a single experimental design, the AB and the visual search paradigms. In this study, I investigated whether the deployment of visual spatial attention in space is prone to the same experimental manipulations which influence detection and encoding of targets in the AB paradigm. Given the results, to assess why temporal dynamics of attention are similar both for midline- and lateral- presented information, in Chapter 4 visual spatial attention has been investigated with a visual search task, by comparing the electrophysiological activity elicited by a lateral presented target vs. a midline presented target. Eventually, in Chapter 5, a general discussion highlights the main findings presented in this thesis, by considering them collectively, and by raising future proposals and questions in relation to the topics debated in these Chapters.

Questa tesi ha investigato, attraverso la tecnica dell’elettroencefalografia (EEG), l’allocazione dell’attenzione nel tempo e nello spazio. Specificamente –attraverso tre capitoli sperimentali– il paradigma di Attentional Blink (AB) e quello di ricerca visiva sono stati impiegati per mettere in luce le caratteristiche funzionali in comune tra i meccanismi che guidano l’attenzione nel tempo e nello spazio. Nel Capitolo 1, viene proposta una panoramica in merito all’attenzione. Specificamente, ho proposto un’introduzione teorica riguardo i due aspetti dell’attenzione visiva trattati nel manoscritto, ossia il fenomeno dell’AB –che è un effetto relato alle dinamiche temporali dell’attenzione visiva– e l’attenzione visuo-spaziale. I risultati presentati nel Capitolo 2 hanno mostrato come le dinamiche temporali dell’attenzione visiva vengano modificate dall’effetto AB, analizzando come la detezione e il consolidamento di un target siano influenzate quando delle informazioni visive salienti vengono presentate in prossimità temporale. In linea con il Capitolo 2, l’esperimento presentato nel Capitolo 3 ha unito assieme, in un unico disegno sperimentale, i paradigmi di AB e di ricerca visiva. In questo studio, ho investigato se l’allocazione di risorse visuo-attentive nello spazio sia soggetta alle stesse manipolazioni che influenzano la detezione e il consolidamento dei target nell’AB. In relazione a quanto emerso, per valutare perché le dinamiche temporali dell’attenzione siano simili per informazioni visive presentate lungo la linea mediana verticale e lo spazio lateralizzato, nel Capitolo 4 l’attenzione visuo-spaziale è stata investigata con un compito di ricerca visiva, comparando l’attività elettrofisiologica elicitata da un target presentato lateralmente vs. un target presentato lungo la linea mediana verticale. Per concludere, nel Capitolo 5, una discussione generale ha evidenziato i risultati principali presentati in questa tesi, considerandoli congiuntamente, e suggerendo proposte di studio future in relazione ai temi trattati in questi capitoli.