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It has recently been demonstrated that the presentation of a rare target in a visual oddball paradigm induces a prolonged inhibition of microsaccades. In the field of electrophysiology, the amplitude of the P300 component in event-related potentials (ERP) has been shown to be sensitive to the stimulus category (target vs. non target) of the eliciting stimulus, its overall probability, and the preceding stimulus sequence. In the present study we further specify the functional underpinnings of the prolonged microsaccadic inhibition in the visual oddball task, showing that the stimulus category, the frequency of a stimulus and the preceding stimulus sequence influence microsaccade rate. Furthermore, by co-recording ERPs and eye-movements, we were able to demonstrate that, despite being largely sensitive to the same experimental manipulation, the amplitude of P300 and the microsaccadic inhibition predict each other very weakly, and thus constitute two independent measures of the brain’s response to rare targets in the visual oddball paradigm.
Covert shifts of attention are usually reflected in RT differences between responses to valid and invalid cues in the Posner spatial attention task. Such inferences about covert shifts of attention do not control for microsaccades in the cue target interval. We analyzed the effects of microsaccade orientation on RTs in four conditions, crossing peripheral visual and auditory cues with peripheral visual and auditory discrimination targets. Reaction time was generally faster on trials without microsaccades in the cue-target interval. If microsaccades occurred, the target-location congruency of the last microsaccade in the cuetarget interval interacted in a complex way with cue validity. For valid visual cues, irrespective of whether the discrimination target was visual or auditory, target-congruent microsaccades delayed RT. For invalid cues, target-incongruent microsaccades facilitated RTs for visual target discrimination, but delayed RT for auditory target discrimination. No reliable effects on RT were associated with auditory cues or with the first microsaccade in the cue-target interval. We discuss theoretical implications on the relation about spatial attention and oculomotor processes.
We examined individual differences in masked repetition priming by re-analyzing item-level response-time (RT) data from three experiments. Using a linear mixed model (LMM) with subjects and items specified as crossed random factors, the originally reported priming and word-frequency effects were recovered. In the same LMM, we estimated parameters describing the distributions of these effects across subjects. Subjects’ frequency and priming effects correlated positively with each other and negatively with mean RT. These correlation estimates, however, emerged only with a reciprocal transformation of RT (i.e., -1/RT), justified on the basis of distributional analyses. Different correlations, some with opposite sign, were obtained (1) for untransformed or logarithmic RTs or (2) when correlations were computed using within-subject analyses. We discuss the relevance of the new results for accounts of masked priming, implications of applying RT transformations, and the use of LMMs as a tool for the joint analysis of experimental effects and associated individual differences.
Microsaccades are very small, involuntary flicks in eye position that occur on average once or twice per second during attempted visual fixation. Microsaccades give rise to EMG eye muscle spikes that can distort the spectrum of the scalp EEG and mimic increases in gamma band power. Here we demonstrate that microsaccades are also accompanied by genuine and sizeable cortical activity, manifested in the EEG. In three experiments, high-resolution eye movements were corecorded with the EEG: during sustained fixation of checkerboard and face stimuli and in a standard visual oddball task that required the counting of target stimuli. Results show that microsaccades as small as 0.15° generate a field potential over occipital cortex and midcentral scalp sites 100 –140 ms after movement onset, which resembles the visual lambda response evoked by larger voluntary saccades. This challenges the standard assumption of human brain imaging studies that saccade-related brain activity is precluded by fixation, even when fully complied with. Instead, additional cortical potentials from microsaccades were present in 86% of the oddball task trials and of similar amplitude as the visual response to stimulus onset. Furthermore, microsaccade probability varied systematically according to the proportion of target stimuli in the oddball task, causing modulations of late stimulus-locked event-related potential (ERP) components. Microsaccades present an unrecognized source of visual brain signal that is of interest for vision research and may have influenced the data of many ERP and neuroimaging studies.
We consider an infinite system of non overlaping globules undergoing Brownian motions in R3. The term globules means that the objects we are dealing with are spherical, but with a radius which is random and time-dependent. The dynamics is modelized by an infinitedimensional Stochastic Differential Equation with local time. Existence and uniqueness of a strong solution is proven for such an equation with fixed deterministic initial condition. We also find a class of reversible measures.
Multitype branching processes and Feller diffusion processes are conditioned on very late extinction. The conditioned laws are expressed as Doob h-transforms of the unconditioned laws, and an interpretation of the conditioned paths for the branching process is given, via the immortal particle. We study different limits for the conditioned process (increasing delay of extinction, long-time behavior, scaling limit) and provide an exhaustive list of exchangeability results.
Zufällige Punktprozesse beschreiben eine (zufällige) zeitliche Abfolge von Ereignissen oder eine (zufällige) räumliche Anordnung von Objekten. Deren wichtigster Vertreter ist der Poissonprozess. Der Poissonprozess zum Intensitätsmaß, das Lebesgue-Maß ordnet jedem Gebiet sein Volumen zu, erzeugt lokal, d.h in einem beschränkten Gebiet B, gerade eine mit dem Volumen von B poissonverteilte Anzahl von Punkten, die identisch und unabhängig voneinander in B plaziert werden; im Mittel ist diese Anzahl (B). Ersetzt man durch ein Vielfaches a, so wird diese Anzahl mit dem a-fachen Mittelwert erzeugt. Poissonprozesse, die im gesamten Raum unendlich viele Punkte realisieren, enthalten bereits in einer einzigen Stichprobe genügend Informationen, um Statistik betreiben zu können: Bedingt man lokal bzgl. der Anzahl der Teilchen einer Stichprobe, so fragt man nach allen Punktprozessen, die eine solche Beobachtung hätten liefern können. Diese sind Limespunktprozesse zu dieser Beobachtung. Kommt mehr als einer in Frage, spricht man von einem Phasenübergang. Da die Menge dieser Limespunktprozesse konvex ist, fragt man nach deren Extremalpunkten, dem Rand. Im ersten Teil wird ein Poissonprozess für ein physikalisches Teilchenmodell für Bosonen konstruiert. Dieses erzeugt sogenannte Loops, das sind geschlossene Polygonzüge, die dadurch charakterisiert sind, dass man an einem Ort mit einem Punkt startet, den mit einem normalverteilten Schritt läuft und dabei nach einer gegebenen, aber zufälligen Anzahl von Schritten zum Ausgangspunkt zurückkehrt. Für verschiedene Beobachtungen von Stichproben werden zugehörige Limespunktprozesse diskutiert. Diese Beobachtungen umfassen etwa das Zählen der Loops gemäaß ihrer Länge, das Zählen der Loops insgesamt, oder das Zählen der von den Loops gemachten Schritte. Jede Wahl zieht eine charakteristische Struktur der invarianten Punktprozesse nach sich. In allen hiesigen Fällen wird ein charakteristischer Phasenübergang gezeigt und Extremalpunkte werden als spezielle Poissonprozesse identifiziert. Insbesondere wird gezeigt, wie die Wahl der Beobachtung die Länge der Loops beeinflusst. Geometrische Eigenschaften dieser Poissonprozesse sind der Gegenstand des zweiten Teils der Arbeit. Die Technik der Palmschen Verteilungen eines Punktprozesses erlaubt es, unter den unendlich vielen Loops einer Realisierung den typischen Loop herauszupicken, dessen Geometrie dann untersucht wird. Eigenschaften sind unter anderem die euklidische Länge eines Schrittes oder, nimmt man mehrere aufeinander folgende Schritte, das Volumen des von ihnen definierten Simplex. Weiterhin wird gezeigt, dass der Schwerpunkt eines typischen Loops normalverteilt ist mit einer festen Varianz. Der dritte und letzte Teil befasst sich mit der Konstruktion, den Eigenschaften und der Statistik eines neuartigen Punktprozesses, der Polyascher Summenprozess genannt wird. Seine Konstruktion verallgemeinert das Prinzip der Polyaschen Urne: Im Gegensatz zum Poissonprozess, der alle Punkte unabhängig und vor allem identisch verteilt, werden hier die Punkte nacheinander derart verteilt, dass der Ort, an dem ein Punkt plaziert wird, eine Belohnung auf die Wahrscheinlichkeit bekommt, nach der nachfolgende Punkte verteilt werden. Auf diese Weise baut der Polyasche Summenprozess "Türmchen", indem sich verschiedene Punkte am selben Ort stapeln. Es wird gezeigt, dass dennoch grundlegende Eigenschaften mit denjenigen des Poissonprozesses übereinstimmen, dazu gehören unendliche Teilbarkeit sowie Unabhängigkeit der Zuwächse. Zudem werden sein Laplace-Funktional sowie seine Palmsche Verteilung bestimmt. Letztere zeigt, dass die Höhe der Türmchen gerade geometrisch verteilt ist. Abschließend werden wiederum Statistiken, nun für den Summenprozess, diskutiert. Je nach Art der Beobachtung von der Stichprobe, etwa Anzahl, Gesamthöhe der Türmchen oder beides, gibt es in jedem der drei Fälle charakteristische Limespunktprozesse und es stellt sich heraus, dass die zugehörigen Extremalverteilungen wiederum Polyasche Summenprozesse sind.
Studying the influence of the updating scheme for MCMC algorithm on spatially extended models is a well known problem. For discrete-time interacting particle systems we study through simulations the effectiveness of a synchronous updating scheme versus the usual sequential one. We compare the speed of convergence of the associated Markov chains from the point of view of the time-to-coalescence arising in the coupling-from-the-past algorithm. Unlike the intuition, the synchronous updating scheme is not always the best one. The distribution of the time-to-coalescence for these spatially extended models is studied too.
One of the main issues with the use of nickel titanium alloy (NiTi) implants in cardiovascular implants (stents) is that these devices must be of very high quality in order to avoid subsequent operations due to failing stents. For small stents with diameters below ca. 2 mm, however, stent characterization is not straightforward. One of the main problems is that there are virtually no methods to characterize the interior of the NiTi tubes used for fabrication of these tiny stents. The current paper reports on a robust hybrid actuator for the characterization of NiTi tubes prior to stent fabrication. The method is based on a polymer/hydrogel/magnetic nanoparticle hybrid material and allows for the determination of the inner diameter at virtually all places in the raw NiTi tubes. Knowledge of the inner structure of the raw NiTi tubes is crucial to avoid regions that are not hollow or regions that are likely to fail due to defects inside the raw tube. The actuator enables close contact of a magnetic polymer film with the inner NiTi tube surface. The magnetic signal can be detected from outside and be used for a direct mapping of the tube interior. As a result, it is possible to detect critical regions prior to expensive and slow stent fabrication processes.