視聴覚同期は、初期の視覚領域と聴覚領域間の接続性の強化により動きの識別を改善する

視聴覚同期により、動的な視覚的および聴覚信号をより堅牢で信頼性の高い多感覚知覚に統合できます。このfMRI研究では、視聴覚同期が劣化した視覚条件下で形状と運動識別を促進する神経メカニズムを調査しました。被験者には、不規則で予測不可能な間隔で離散的な増分によって回転する視覚パターンが提示され、動的なノイズマスクで部分的に不明瞭になりました。同期試験では、各回転は聴覚クリックと一致しました。非同期試験では、回転動き（ただし、同一の時間統計）でクリックが一致していませんでした。被験者は、部分的に隠された視覚刺激の形状または回転運動プロファイルを識別します。タスクのコンテキストに関係なく、同期信号は（1）腹側後頭側頭皮質に伸びる（2）非同期シグナルと比較して平面時間（hg/pt）に伸びるヘシルのジルスに伸びる（1）calcarine溝（cas）の活性化を増加させました。これらの自動同期効果に隣接して、外側後頭部（LO）領域での同期誘発活性化は、形状識別中および運動識別中に右後部上側頭溝（PST）で両側に増幅されました。動きの識別における被験者の同期誘発利益は、V5/HMT+の血液酸素化レベル依存性同期効果を有意に予測しました。動的な因果モデリングによれば、視聴覚同期により、CASとHg/PTの双方向の接続性が向上しましたが、形状とモーションタスクは、それぞれCASからLOまたはPSTへの前方接続を増加させました。部分的に不明瞭な移動オブジェクトの顕著性を高めるために、視聴覚同期は、低レベルの視覚領域と聴覚領域間の接続性を高めることにより、視覚的な活性化を増幅する可能性があります。これらの自動同期誘発応答増幅は、行動の関連性とタスクのコンテキストに応じて、高次領域にゲートされる可能性があります。

Audiovisual synchrony enables integration of dynamic visual and auditory signals into a more robust and reliable multisensory percept. In this fMRI study, we investigated the neural mechanisms by which audiovisual synchrony facilitates shape and motion discrimination under degraded visual conditions. Subjects were presented with visual patterns that were rotated by discrete increments at irregular and unpredictable intervals while partially obscured by a dynamic noise mask. On synchronous trials, each rotation coincided with an auditory click. On asynchronous trials, clicks were noncoincident with the rotational movements (but with identical temporal statistics). Subjects discriminated shape or rotational motion profile of the partially hidden visual stimuli. Regardless of task context, synchronous signals increased activations bilaterally in (1) calcarine sulcus (CaS) extending into ventral occipitotemporal cortex and (2) Heschl's gyrus extending into planum temporale (HG/PT) compared with asynchronous signals. Adjacent to these automatic synchrony effects, synchrony-induced activations in lateral occipital (LO) regions were amplified bilaterally during shape discrimination and in the right posterior superior temporal sulcus (pSTS) during motion discrimination. Subjects' synchrony-induced benefits in motion discrimination significantly predicted blood oxygenation level-dependent synchrony effects in V5/hMT+. According to dynamic causal modeling, audiovisual synchrony increased connectivity between CaS and HG/PT bidirectionally, whereas shape and motion tasks increased forwards connectivity from CaS to LO or to pSTS, respectively. To increase the salience of partially obscured moving objects, audiovisual synchrony may amplify visual activations by increasing the connectivity between low level visual and auditory areas. These automatic synchrony-induced response amplifications may then be gated to higher order areas according to behavioral relevance and task context.