36
Proceedings of the 6 th Helmholtz Retreat 68 June 2012 Bergen, The Netherlands

Proceedings+of+the+6 HelmholtzRetreat · 2015. 12. 1. · Scienficdirector Prof.+Dr.+F.A.J.+Verstraten+ UtrechtUniversity Membersof(the(board(of(the(Helmholtz(Research(School Prof.+Dr.+J.J.+Bolhuis+

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Proceedings  of  the  6th  Helmholtz  Retreat

    6-‐8  June  2012Bergen,  The  Netherlands

  • Scien&fic  director

    Prof.  Dr.  F.A.J.  Verstraten   Utrecht  University

    Members  of  the  board  of  the  Helmholtz  Research  School

    Prof.  Dr.  J.J.  Bolhuis   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  C.J.  Erkelens   Utrecht  University    Prof.  Dr.  M.A.  Frens   University  Medical  Center  RoMerdamProf.  Dr.  A.M.L.  Kappers   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  C.  Kemner   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  J.L.  Kenemans   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  A.  Postma   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  J.B.J.  Smeets   VU  University  AmsterdamProf.  Dr.  J.  van  der  Steen   University  Medical  Center  RoMerdamProf.  Dr.  F.A.J.  Verstraten   Utrecht  University

    Members  of  the  board  of  the  Helmholtz  Ins&tute

    Prof.  Dr.  J.J.  Bolhuis   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  C.J.  Erkelens   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  A.M.L.  Kappers   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  C.  Kemner   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  J.L.  Kenemans   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  A.  Postma   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  F.A.J.  Verstraten   Utrecht  University      Scien&fic  advisory  council

    Prof.  Dr.  D.  Ballard   University  of  Texas,  USAProf.  Dr.  A.  Berthoz   College  de  France,  Paris,  FranceProf.  Dr.  H.  Bülthof   Max  Planck  InsUtute  for  Biological  CyberneUcs,  Tübingen,  GermanyProf.  Dr.  J.J.  Eggermont   University  of  Calgary,  CanadaProf.  Dr.  A.D.  Milner   University  of  Durham,  UKProf.  Dr.  Ch.M.M.  de  Weert   Radboud  University  Nijmegen,  The  Netherlands

    Office  management

    Mrs.  E.  Simcox   Utrecht  University

    Organizers  Retreat

    staffDr.  Chris  Paffen   Utrecht  UniversityDr.  Stefan  Van  der  SUgchel   Utrecht  UniversityProf.  Dr.  Frans  Verstraten   Utrecht  UniversityHelmholtz  PhD  councilAlyanne  de  Haan   Utrecht  UniversityAnouk  Keizer   Utrecht  UniversityDevika  Narain   VU  UniversitySjoerd  Stuit   Utrecht  UniversityCarlijn  van  den  Boomen   Utrecht  UniversityVonne  van  Polanen   Utrecht  University

  • Proceedings  of  the  6th  Helmholtz  Retreat

    6-‐8  June  2012

    BergenThe  Netherlands

  • Contents

    .................................................................................................Welcome   6

    ..................................................................................................Program   7

    ...............................................................................................Keynotes   10

    .................................Professor  Jean  Vroomen,  Tilburg  University   10

    .................................Professor  Lex  Wertheim,  Utrecht  University   10

    ..........................Professor  Karl  Gegenfurtner,  Giessen  University   11

    ......................................................................Special  Event:  Top  Papers   12

    ..........................................................................Abstracts  Talk  Sessions   15

    ......................................................................Wednesday,  June  6   15

    ..........................................................................Thursday,  June  7   19

    ...............................................................................Friday,  June  8   23

    .......................................................................Abstracts  Poster  Session   27

    .................................................................................List  of  ParFcipants   35

    5

  • Welcome

    Professor  Frans  Verstraten,  Utrecht  UniversityChairman  of  the  board  of  the  Helmholtz  InsCtute

    As  you  all  know,  we  recently  lost  one  of  our  most  prominent  members:  professor  Maarten  Bouman.  His  role  in  the  history  of  science  is  internaConally  known  and  acknowledged.  The  many  obituaries  show  a  deep  respect  for  his  ideas  and  contribuCons.  In  the  year  he  passed  away,  I  was  lucky  to  have  several  discussions  with  Maarten  and  he  expressed  a  deep  concern  about  the  way  science  is  evolving,  especially  in  the  Netherlands.  The  word  valorizaCon  has  become  the  most  heard,  yet  least  understood,  

    word  at  the  coffee  table.  As  the  founding  father  of  the  TNO  insCtute  for  PercepCon  and  as  such  basically  responsible  for  probably  many  of  the  most  useful  applicaCons  of  fundamental  research,  he  was  convinced  –  like  many  others  –  that  valorizaCon  has  more  to  do  with  making  money  in  the  short  run  than  about  accountability  for  tax  payers’  money  spent  on  fundamental  research.  Given  this  Zeitgeist,  the  Helmholtz  School  has  to  look  into  the  future  and  we  will.    We  all  know  that  the  decline  of  naConal  research  schools  in  favor  of  university-‐based  equivalents  has  had  its  impact  on  our  Helmholtz  School  as  well.  Although  nobody  has  ever  been  able  to  give  a  good  reason  for  this  strange  move,  we  are  all  aware  that  there  is  only  so  much  one  can  do  to  resist  these  policies.    The  good  thing  is  that  we  are  here  at  this  retreat  irrespecCve  of  all  the  poliCcs.  We  know  how  science  works  and  we  will  have  excellent  presentaCons  and  lots  of  discussion.  There  is  no  applied  science  without  fundamental  research.  Helmholtz  knew  it,  Maarten  Bouman  knew  it,  and  we  know  it!  As  a  rule,  one  Zeitgeist  will  be  replaced  by  another  Zeitgeist.  The  spirit  of  the  Helmholtz  insCtute,  let’s  call  it  Bouman’s  legacy,  will  however  persist!  So,  welcome  to  this  retreat.  Of  course  a  special  welcome  to  our  keynote  speakers,  Karl,  Jean  and  Lex.  Enjoy!

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    6

  • ProgramWednesday  6  June

    9.30   Arrival,  coffee/tea  &  cake

    11.00  –  11.15   Opening  by  Frans  Verstraten  (chairman  of  the  board)

    Session  1:  Behavioral  Biology  /  Physics  of  man,  Utrecht  University

    11.15  –  11.35   Sanne  Moorman  –  Lee-‐hemispheric  dominance  in  birdsong  learning  and  memory11.35  –  11.55   Charlofe  Lindeyer  –  Vasotocin,  a  nonapepCde,  influences  zebrafish  shoaling       behaviour11.55  –  12.15   Virjanand  Panday  –  Bimanual  integraCon  of  curvature12.15  –  12.35   Vonne  van  Polanen  –  The  saliency  of  compliance  in  a  hapCc  search  task

    12.35  –  14.00    Lunch  &  sniff-‐some-‐good-‐air-‐Cme

    Session  2:  Department  of  Neuroscience,  Erasmus  Medical  Center

    14.00  –  14.20    Melisssa  Batson  –  When  your  cogniCve  itch  needs  scratching,  ask  your  cerebellum!14.20  –  14.40    Eric  Avila  –  Efficacy  of  smaller  electrode  configuraCon  for  cerebellar  transcranial       direct  current  sCmulaCon  on  motor  and  saccade  adaptaCon  learning14.40  –  15.00   Casper  de  Boer  -‐  Visuomotor  impairments  in  Alzheimer’s  disease15.00  –  15.20   Rudolf  Burggraaf  –  The  effect  of  mulCple  observers  on  search  performance

    15.20  –  15.40   Refreshments/coffee  &  tea

    Special  event:  Top  papers

    15.40  –  16.00    Jack  van  Honk  –  Testosterone:  a  hormone  misunderstood16.00  –  16.20    Jeroen  Smeets  –  Temporal  uncertainty  separates  flashes  from  their  background       during  saccades16.20  –  16.40   Ben  Harvey  -‐  The  relaConship  between  corCcal  magnificaCon  factor  and  populaCon       recepCve  field  size  in  human  visual  cortex:  constancies  in  corCcal  architecture16.40  –  17.00   Johan  Bolhuis  –  Twifer  evoluCon:  Brains  for  birds  and  brats  17.30  –  19.00   Diner

    Keynote  lecture  1

    19.00  –  20.00   Keynote  lecture  by  Professor  Jean  Vroomen  (Tilburg  University)       Ctle:  ReflecCons  of  the  legacy  of  Paul  Bertelson  Poster  session

    20.00     Organized  by  the  Helmholtz  PhD  Student  Council

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    7

  • Thursday  7  June

    06.00  –  07.00   Early  bird  walk/run/swim07.00  –  08.45    Breakfast

    Session  3:  Neuropsychology  group,  Dept.  of  Experimental  Psychology,  Utrecht  University

    09.00  –  09.20   Rudmer  Menger  –  Reaching  into  the  danger  zone:  specific  Target-‐Distractor       Similarity  effects  in  Obstacle  Avoidance  during  a  Reach-‐to-‐grasp  task09.20  –  09.40   Nathan  van  der  Stoep  –  Audio-‐visual  processing  in  near-‐  and  far-‐space09.40  –  10.00   Neeltje  Kant  –  ProspecCve  memory  funcConing  in  stroke  paCents10.00  –  10.20   Linda  Schoo  –  Episodic  memory  of  content  and  temporal  order:  effects  of  cerebral       stroke

    10.20  –  11.00    Coffee/tea

    Keynote  lecture  2

    11.00  –  12.00   Keynote  lecture  by  Professor  Lex  Wertheim  (Utrecht  University)     Ctle:  Seeing  moCon

    12.00  –  13.30    Lunch  &  sniff-‐some-‐fresh-‐air-‐Cme

    Session  4:  Human  Movement  Science,  VU  University  Amsterdam

    13.30  –  13.50   Leonie  Oostwoud  Wijdenes  –  CharacterisCcs  of  fast  online  movement  correcCons13.50  –  14.10   Rebekka  Verheij  –  Why  are  grasping  movements  curved  in  the  verCcal  plane?14.10  –  14.30   Devika  Narain  –  PredicCon  and  learning  in  sensorimotor  control14.30  –  14.50   Nienke  Debats  –  Moving  the  Weber  fracCon:  the  perceptual  precision  for  moment       of  inerCa  increases  with  exploraCon  force.

    14.50  –  17.00    Sniff-‐some-‐fresh-‐air-‐Cme

    Special  event:  Helmholtz  Pub  Quiz

    17.00  –  17.45   Organized  by  the  Helmholtz  PhD  Student  Council

    17.45  –  19.15   Diner

    Keynote  lecture  3

    19.15  –  20.15   Keynote  lecture  by  Professor  Karl  Gegenfurtner  (Giessen  University)       Ctle:  Where  we  look  determines  what  we  see:  effects  of  eye  movements  on       lightness  percepCon

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    8

  • Friday  8  June

    06.00  –  07.00   Early  bird  walk/run/swim07.00  –  08.45    Breakfast

    Session  5:  Experimental  Psychology  group,  Dept.  of  Experimental  Psychology  /Physics  of  Man,  Utrecht  University

    09.00  –  09.20   Tobias  Borra  -‐  An  octave  effect  in  auditory  afenCon09.20  –  09.40   Maartje  C.  de  Jong  -‐  Perceptual  experience  modulates  corCcal  circuits  involved  in       visual  awareness09.40  –  10.00   Vivian  Holten  –  Less  rigid  opCc  flow  causes  more  postural  sway10.00  –  10.20    Sjoerd  Stuit  -‐  Disentangling  the  influences  of  different  cues  on  perceptual  grouping       during  binocular  rivalry

    10.20  –  10.40    Coffee/Tea

    Session  6:  Human  Biopsychology  and  Psychopharmacology  group,  Dept.  of  Experimental  Psychology,  Utrecht  University  

    10.40  –  11.00   Carlijn  van  den  Boomen  –  On  the  effects  of  GABA  modulaCon  on  vision  in  children11.00  –  11.20   Ivo  Heitland  –  Failure  to  exCnguish  fear  is  associated  with  geneCc  variability  in  the       human  cannabinoid  receptor  111.20  –  11.40   Dennis  Hofman  –  Fairness  modulates  non-‐conscious  facial  mimicry  in  women  11.40  –  12.00   Estrella  Montoya  –  Moral  reasoning  is  influenced  by  testosterone  administraCon       depending  on  second-‐to-‐fourth  digit  raCo

    12.00  –  13.30    Lunch  &  sniff-‐some-‐fresh-‐air-‐Cme

    13.30  –…   Whatever  you  feel  like…!

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    9

  • KeynotesProfessor  Jean  Vroomen,  Tilburg  University

    In  our  lab,  we  invesCgate  how  informaCon  from  different  sense  organs  is  combined  so  that  a  coherent  representaCon  of  the  world  is  obtained.  We  focus  on  the  intersensory  integraCon  of  auditory,  visual,  and  tacCle  informaCon  in  the  spaCal,  temporal,  phoneCc,  and  emoConal  domain.  Besides  tradiConal  behavioral  methods,  we  use  ERPs  and  fMRI  with  normal  subjects  and  paCents  (e.g.,  blindsight,  neglect,  schizophrenics).  Recently,  we  also  started  to  look  at  intersensory  integraCon  in  infants.

    The  keynote:  ReflecFons  of  the  legacy  of  Paul  Bertelson

    Abstract:  Paul  Bertelson  (1926-‐2008)  was  a  professor  in  cogniCve  science  at  the  Université  Libre  de  Bruxelles,  Belgium  and  Tilburg  University,  the  Netherlands.  He  started  his  carrier  with  Donald  Broadbent  (Cambridge)  on  ‘mental  chronometry’,  and  then  moved  to  Brussels  where  he  worked  on  topics  like  the  refractory  period,  Cme  order  percepCon,  cerebral  lateralizaCon,  spaCal  afenCon,  spoken  word  recogniCon,  reading,  Braille,  and  illiteracy.  In  this  talk,  I  will  reflect  on  his  mulCsensory  work  while  in  Tilburg.  I  will  share  some  of  his  insights  on  the  relaCon  between  vision  and  audiCon  in  space,  Cme,  and  speech.  I  will  also  show  some  recent  demos  that  Paul  could  not  experience  anymore,  but  that  I  am  sure  of  that  he  would  have  loved.

    Professor  Lex  Wertheim,  Utrecht  University

    Wertheim  (1942)  studied  psychology  at  the  Hebrew  University  of  Jerusalem  in  Israel  and  Groningen  University  in  the  Netherlands.  A  large  part  of  his  career  was  spent  at  the  TNO  Human  Factors  InsCtute  in  Soesterberg.  Apart  from  his  basic  research  on  moCon  percepCon,  he  has  been  working  on  a  new  approach  to  visual  search,  and  measurement  methods  to  quanCfy  the  concept  of  visual  conspicuity.  He  has  a  strong  interest  in  applied  research  as  well,  having  collaborated  with  several  internaConal  organizaCons  of  human  factors  and  cogniCve  ergonomics.

    The  keynote:  Seeing  moFon

    Abstract:  In  this  talk  a  review  will  be  given  of  the  mulCsensory  approach  to  the  visual  percepCon  (no  contradicCon  implied)  of  movement,  as  this  is  the  approach  I  have  taken  for  the  befer  part  of  my  scienCfic  career.  The  talk  will  focus  on  the  empirical  paradigm  developed  to  quanCtaCvely  measure  the  size  and  gain  of  what  is  known  as  the  efference  copy,  the  role  of  neural  noise  and  the  effects  of  concurrent  self  moCon  and  vesCbular  sCmulaCon.  The  framework  explains  well-‐known  phenomena  as  the  Filehne  illusion  (seeing  illusory  object  moCon  during  eye  movements  made  across  the  object)  and  the  Aubert-‐Fleishl  paradox  (object  velocity  is  underesCmated  when  the  object  is  pursued  with  the  eyes)  and  some  demonstraCons  will  be  given  of  illusions  predicted  from  the  theory.

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    10

  • Professor  Karl  Gegenfurtner,  Giessen  University

    The  emphasis  of  my  current  research  is  on  informaCon  processing  in  the  visual  system.  Specifically,  I  am  concerned  with  the  relaConship  between  low  level  sensory  processes,  higher  level  visual  cogniCon,  and  sensorimotor  integraCon.  My  goal  is  to  answer  the  quesCon  how  complex  scenes  and  objects  are  perceived  in  a  natural  environment,  how  they  are  represented  in  the  brain,  and  how  the  visual  informaCon  is  used  to  drive  the  motor  system.

    The  keynote:  Where  we  look  determines  what  we  see:  effects  of  eye  movements  on  lightness  percepFon

    Abstract:  Judging  the  lightness  of  visual  sCmuli  has  been  studied  for  centuries.  The  light  reaching  the  eye  is  the  product  of  the  illuminaCon  and  the  reflectance  of  the  object,  and  also  depends  on  the  scene  geometry.  However,  only  the  proporCon  of  reflected  light  is  an  invariant  property  of  the  object  and  thus  of  great  importance  for  vision.  There  are  several  well-‐established  factors  that  support  lightness  constancy  in  the  face  of  these  challenges.  On  one  hand,  lateral  inhibiCon  between  reCnal  neurons  filters  out  shallow  intensity  gradients  which  are  mostly  due  to  illuminaCon  effects.  On  the  other  hand,  more  complex  factors  also  have  an  effect  on  lightness  percepCon,  such  as  object  shape  or  the  interpretaCon  of  transparent  surfaces.  Eye  movements,  however,  have  been  almost  completely  neglected  so  far,  even  though  the  visual  system  does  sample  the  local  properCes  of  objects  by  moving  the  eyes  around.  Since  visual  acuity,  luminance  sensiCvity,  contrast  sensiCvity  and  color  sensiCvity  change  with  reCnal  eccentricity,  in  order  to  finely  analyze  the  visual  scene,  our  visual  system  has  to  sCtch  together  its  representaCon  of  the  world  from  many  small  samples.  We  therefore  tested  the  hypothesis  of  a  link  between  the  local  informaCon  sampled  from  those  fixaCons  and  the  apparent  lightness  of  an  object  in  a  color  matching  task.  Our  results  show  that  where  we  look  can  have  massive  effects  on  percepCon.  When  observers  matched  the  lightness  of  natural  objects  they  based  their  judgments  on  the  brightest  parts  of  the  objects,  and  at  the  same  Cme  they  tended  to  fixate  points  with  above-‐average  luminance.  When  we  forced  parCcipants  to  fixate  a  specific  point  on  the  object  using  a  gaze-‐conCngent  display  setup,  the  matched  lightness  was  higher  when  observers  fixated  bright  regions.  This  indicates  a  causal  link  between  the  luminance  of  the  fixated  region  and  the  lightness  match  for  the  whole  object.  SimulaCons  with  rendered  physical  lighCng  show  that  this  fixaCon  strategy  is  an  efficient  and  simple  heurisCc  for  the  visual  system  to  arrive  at  accurate  and  invariant  judgments  of  lightness.

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    11

  • Special  Event:  Top  PapersThe  6th  Helmholtz  Retreat  will  host  a  new  session  named  ‘top  papers’.  For  this  session  we  selected  scienCfic  work  that  received  much  afenCon  and  was  published  in  high-‐impact  journals  in  the  last  year,  and  was  published  by  members  of  the  Helmholtz  InsCtute.

    The  session  will  host  the  following  four  talks:

    15.40  –  16.00    Jack  van  Honk  –  Testosterone:  a  hormone  misunderstood

    Testosterone  is  thought  to  be  an  evil  hormone,  responsible  not  only  for  social  aggression,  but  also  for  greed  and  thus  the  economical  crisis.  Wrongly  as  there  are  no  good  or  bad  hormones,  and  the  effects  of  hormones  such  as  testosterone  on  social  behavior  differ  between  individuals  and  situaCons.  Here  we  show  that  individual  differences  in  prenatal  levels  of  testosterone  (measured  by  the  right-‐hand's  second-‐to-‐fourth  digit-‐raCo)  are  strongly  predicCve  for  effects  of  testosterone  on  both  cogniCve  empathy  and  social  cooperaCon.  High-‐prenatal  testosterone  exposure  (low  2D:4D)  boosts  the  negaCve  impact  of  testosterone  administraCon  on  cogniCve  empathy  in  a  mind  reading  task,  whereas  in  subjects  with  low  prenatal  testosterone  we  demonstrate  posiCve  effects  of  testosterone  administraCon  on  social  cooperaCon  in  a  neuroeconomic  task.  Notably,  2D:  4D  is  interacCvely  shaped  by  the  male  sex  steroid  testosterone  and  female  sex  steroid  estradiol  in  utero,  thus  high-‐2D:4D  points  at  relaCve  low-‐  prenatal  testosterone  vs.  high-‐prenatal  estradiol  and  vice  versa.  Taken  together  our  data  suggest  that  the  balance  between  the  sex  steroids  prenatally,  marked  by  2D:4D  predicts  whether  effects  of  testosterone  on  social  behavior  in  later  life  will  be  posiCve  or  negaCve  in  nature.

    The  presentaCon  is  based  on:

    • van  Honk  J.,  Motoya  E.R.,  van  Vugt  M.,  Bos  P.A.,  &  Terburg  D.  (in  press).  2D:  4D  moderates  effects  of  testosterone  on  social  cooperaCon.  Nature.

    • van  Honk  J.,  Schufer  D.J.,  Bos  P.A.,  Kruijt  A.W.,  Lentjes  E.G.,  &  Baron-‐Cohen  S.  (2011).  Testosterone  administraCon  impairs  cogniCve  empathy  in  women  depending  on  second-‐to-‐fourth  digit  raCo.  Proceedings  of  the  NaJonal  Academy  of  Sciences  USA,  108,  3448-‐3452.

    • van  Honk  J.,  Terburg  D.,  &  Bos  P.A.  (2012).  Further  notes  on  testosterone  as  a  social  hormone.  Trends  in  CogniJve  Sciences,  15,  291-‐292.

    16.00  –  16.20    Jeroen  Smeets  –  Temporal  uncertainty  separates  flashes  from  their  background  during  saccades

    It  is  known  that  spaCal  localizaCon  of  flashed  objects  fails  around  the  Cme  of  rapid  eye  movements  (saccades).  This  mislocalizaCon  is  oeen  interpreted  in  terms  of  a  combinaCon  of  shies  and  deformaCons  of  the  brain's  representaCon  of  space  to  account  for  the  eye  movement.  Such  temporary  remapping  of  posiCons  in  space  should  affect  all  elements  in  a  scene,  leaving  ordinal  relaConships  between  posiCons  intact.  We  performed  an  experiment  in  which  we  presented  flashes  on  a  background  with  red  and  green  regions  to  human  subjects.  We  found  that  flashes  that  were  presented  on  the  green  part  of  the  background  around  the  Cme  of  a  saccade  were  readily  reported  to  have  been  presented  on  the  red  part  of  the  background  and  vice  versa.  This  is  inconsistent  with  the  noCon  of  a  temporary  shie  and  deformaCon  of  perceived  space.  To  explain  our  results,  we  present  a  model  that  illustrates  how  temporal  uncertainty  could  give  rise  to  the  observed  spaCal  mislocalizaCon.  The  model  combines  uncertainty  about  the  Cme  of  the  flash  with  a  bias  to  localize  targets  where  one  is  looking.  It  reproduced  the  pafern  of  mislocalizaCon  very  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    12

  • accurately,  showing  that  perisaccadic  mislocalizaCon  can  best  be  explained  in  terms  of  temporal  uncertainty  about  the  moment  of  the  flash.

    The  presentaCon  is  based  on:

    • Maij  F.,  Brenner  E.,  &  Smeets  J.  B.  J.  (2011).  Temporal  uncertainty  separates  flashes  from  their  background  during  saccades.  Journal  of  Neuroscience,  31(10),  3708-‐3711.

    16.20  –  16.40   Ben  Harvey  -‐  The  relaConship  between  corCcal  magnificaCon  factor  and  populaCon  recepCve  field  size  in  human  visual  cortex:  constancies  in  corCcal  architecture

    RecepCve  field  (RF)  sizes  and  corCcal  magnificaCon  factors  (CMF)  are  fundamental  organizaCon  properCes  of  the  visual  cortex.  At  increasing  visual  eccentricity,  RF  sizes  increase  and  CMF  decreases.  A  relaConship  between  RF  size  and  CMF  suggests  constancies  in  corCcal  architecture,  as  their  product,  the  corCcal  representaCon  of  an  RF  (point  image),  may  be  constant.  Previous  animal  neurophysiology  studies  of  this  quesCon  yield  conflicCng  results.  Here  we  use  fMRI  to  determine  the  relaConship  between  the  populaCon  RF  (pRF)  and  CMF  in  humans.  In  average  and  individual  data,  the  product  of  CMF  and  pRF  size,  the  populaCon  point  image,  is  near-‐constant,  decreasing  slightly  with  eccentricity  in  V1.  Inter-‐hemisphere  and  subject  variaCons  in  CMF,  pRF  size,  and  V1  surface  area  are  correlated,  and  the  populaCon  point  image  varies  less  than  these  properCes.  These  results  suggest  a  V1  corCcal  processing  architecture  of  approximately  constant  size  between  humans.  Up  the  visual  hierarchy,  to  V2,  V3,  hV4  and  LO1,  the  populaCon  point  image  decreases  with  eccentricity,  and  both  the  absolute  values  and  rate  of  change  increase.  PRF  sizes  increase  between  visual  areas  and  with  eccentricity,  but  when  expressed  in  V1  corCcal  surface  area,  i.e.  corCco-‐corCcal  pRFs,  they  are  constant  across  eccentricity  in  V2/V3.  Thus  V2/V3,  and  to  some  degree  hV4,  sample  from  a  constant  extent  of  V1.  This  may  explain  populaCon  point  image  changes  in  later  areas.  Consequently,  the  constant  factor  determining  pRF  size  may  not  be  the  relaConship  to  the  local  CMF,  but  rather  pRF  sizes  and  CMFs  in  visual  areas  from  which  the  pRF  samples.

    The  presentaCon  is  based  on:

    • Harvey  B.M.,  &  Dumoulin  S.O.  (2011).  The  relaConship  between  corCcal  magnificaCon  factor  and  populaCon  recepCve  field  size  in  human  visual  cortex:  constancies  in  corCcal  architecture.  Journal  of  Neuroscience,  31(38),  13604-‐13612.

    16.40  –  17.00   Johan  Bolhuis  –  Twifer  evoluCon:  Brains  for  birds  and  brats

    Vocal  imitaCon,  a  prerequisite  for  the  evoluCon  of  spoken  language,  is  shared  with  certain  marine  mammals,  parrots,  hummingbirds  and  songbirds,  but  appears  to  be  absent  in  non-‐human  primates.  There  are  striking  behavioural  similariCes  between  auditory-‐vocal  learning  in  human  infants  and  songbirds:  auditory  learning  takes  place  during  a  sensiCve  period  early  in  development,  and  there  is  a  transiConal  period  of  early  vocalisaCon  which  is  called  ‘babbling’  and  ‘subsong’,  respecCvely.  Considering  the  behavioural,  neural  and  linguisCc  evidence,  an  evoluConary  scenario  emerges  where  three  factors  are  important.  First,  there  is  neural  homology,  where  similar  brain  regions  and  genes  are  involved  in  auditory  learning  and  vocal  producCon,  not  only  in  songbirds  and  humans,  but  also  in  other  mammals.  Second,  there  is  evoluConary  convergence  with  regard  to  the  mechanisms  of  auditory-‐vocal  learning,  which  proceeds  in  essenCally  the  same  way  in  songbirds  and  human  infants,  but  not  in  non-‐human  primates.  Third,  as  yet  there  is  no  evidence  to  suggest  that  non-‐human  animals  possess  the  combinatorial  complexity  of  human  language  syntax.  It  may  be  that  the  neural  mechanisms  that  evolved  from  a  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    13

  • common  ancestor,  combined  with  the  auditory-‐vocal  learning  ability  that  evolved  in  both  humans  and  songbirds,  enabled  the  emergence  of  language  uniquely  in  the  human  lineage.

    The  presentaCon  is  based  on:

    • Berwick  R.C.,  Okanoya  K.,  Beckers  G.J.L.,  &  Bolhuis,  J.J.  (2011).  Songs  to  syntax:  the  linguisCcs  of  birdsong.  Trends  in  CogniJve  Sciences,  15(3),  113-‐121.

    • Bolhuis  J.J.,  Okanoya  K.,  &  Scharff  C.  (2010).  Twifer  evoluCon:  converging  mechanisms  in  birdsong  and  human  speech.  Nature  Reviews  Neuroscience,  11,  747-‐759.

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    14

  • Abstracts  Talk  SessionsWednesday,  June  6

    Session  1:  Behavioral  Biology  /  Physics  of  man,  Utrecht  University

    11.15  –  11.35   Sanne  Moorman  –  Lee-‐hemispheric  dominance  in  birdsong  learning  and  memory

    Unlike  non-‐human  primates,  songbirds  learn  to  vocalize  much  like  human  infants  acquire  spoken  language.  Songbirds  learn  to  sing  in  two  partly  overlapping  phases:  a  memorizaCon  phase  during  which  they  form  an  internal  representaCon  (a  ‘template’)  of  the  song  of  their  tutor,  and  a  sensorimotor  learning  phase  in  which  they  start  to  produce  their  own  song.  In  humans,  Broca’s  area  in  the  frontal  lobe  and  Wernicke’s  area  in  the  temporal  lobe  are  crucially  involved  in  speech  producCon  and  percepCon,  respecCvely.  We  have  shown  previously  that  the  caudal  medial  nidopallium  (NCM)  is  a  likely  neural  substrate  for  the  representaCon  of  tutor  song  memory  in  male  songbirds.  The  NCM  is  thought  to  be  analogous  to  the  auditory  associaCon  cortex  in  the  human  superior  temporal  lobe,  which  contains  Wernicke’s  area.  In  contrast,  Broca-‐like  regions  in  the  ‘song  system’,  including  HVC  (a  lefer-‐based  name)  were  shown  to  be  important  for  song  producCon  and  song  learning.  Human  brain  regions  involved  in  speech  and  language  show  characterisCc  lee-‐sided  dominance  in  their  acCvaCon  pafern,  already  in  three  month-‐old  infants  that  are  exposed  to  speech.  Moreover,  a  memory-‐specific  lee-‐sided  dominance  in  Wernicke’s  area  for  speech  percepCon  has  been  demonstrated  in  2.5  month-‐old  babies.  Here,  we  invesCgated  whether  there  is  similar  song  memory-‐related  lateralizaCon  in  the  songbird  brain.  We  exposed  male  zebra  finches  to  tutor  or  unfamiliar  song.  We  found  lee-‐sided  dominance  of  neuronal  acCvaCon  in  the  HVC  of  juvenile  and  adult  zebra  finch  males,  independent  of  the  song-‐sCmulus  presented.  In  addiCon,  only  juvenile  males  showed  lee-‐sided  dominance  in  the  NCM  when  exposed  to  tutor  song,  not  when  exposed  to  novel  song  or  silence.  Thus,  hemispheric  dominance  in  the  NCM  was  specific  for  the  song-‐learning  phase  and  memory-‐related.  It  is  possible  that  auditory-‐vocal  learning  is  associated  with  hemispheric  specializaCon,  and  that  this  associaCon  arose  in  songbirds  and  humans  through  convergent  evoluCon.  

    11.35  –  11.55   Charlofe  Lindeyer  –  Vasotocin,  a  nonapepCde,  influences  zebrafish  shoaling  behaviour

    Social  behaviour  such  as  group  formaCon  is  adapCve  in  many  species,  for  example  providing  anC-‐predator  benefits.  Group  formaCon  can  also  potenCally  affect  other  processes,  such  as  the  transmission  of  informaCon  between  individuals.  The  oxytocin-‐vasopressin  nonapepCde  families  have  been  shown  to  influence  a  wide  range  of  social  behaviour  paferns,  including  mate  choice  and  aggression  in  mammals,  and,  more  recently,  flocking  in  birds.  These  nonapepCde  families  appear  to  be  evoluConary  conserved  in  funcCon  and  structure  across  vertebrates,  suggesCng  that  they  could  play  a  conserved  role  in  group  formaCon.  To  gain  insight  into  such  a  mechanism  mediaCng  social  behaviours,  we  studied  shoaling  behaviour  in  female  zebrafish  (Danio  rerio),  invesCgaCng  the  influence  of  isotocin  and  vasotocin  (teleost  homologues  of  the  mammalian  oxytocin  and  vasopressin).  Zebrafish  are  a  schooling  species  and  while  their  development  and  geneCcs  are  well  studied,  their  behaviour  is  less  well  explored.  We  invesCgated  the  effects  of  single  peripheral  injecCons  of  vasotocin,  isotocin  and  their  antagonists  on  shoaling  preferences.  Aeer  administraCon,  subjects  were  tested  in  a  two-‐choice-‐paradigm,  being  offered  a  choice  between  a  shoal  of  conspecifics  or  an  empty  compartment.  We  predicted  that  vasotocin  would  decrease  and  isotocin  would  increase  shoaling  tendencies.  Vasotocin  administraCon  indeed  significantly  decreased  the  Cme  subjects  spent  interacCng  with  the  shoal  compared  to  control  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    15

  • treatments.  In  addiCon,  vasotocin  increased  the  latency  to  start  shoaling  and  interacCng  with  the  shoal.  However,  administraCon  of  the  vasotocin  antagonist  (an  arginine  vasopressin  receptor  1A  antagonist)  reduced  the  Cme  fish  spent  interacCng  and  shoaling,  contrary  to  expectaCons.  Isotocin  administraCons  did  not  show  clear  effects  compared  to  control  treatments,  although  isotocin-‐administered  subjects  were  faster  to  shoal  and  interact  with  the  shoal  than  vasotocin-‐administered  subjects.  The  isotocin  antagonist  (an  oxytocin  receptor  antagonist)  had  no  significant  effects  on  the  measured  behaviours.  Our  results  show  that  administraCon  of  nonapepCdes,  specifically  vasotocin,  decreases  shoaling  tendency  in  a  teleost  fish.  This  raises  the  possibility  that  this  family  of  pepCdes  plays  a  conserved  role  across  vertebrates  in  the  neural  mechanisms  underlying  sociality.

    11.55  –  12.15   Virjanand  Panday  –  Bimanual  integraCon  of  curvature

    When  holding  a  basketball  or  a  volleyball,  we  can  not  only  see,  but  also  feel  which  one  we  are  holding  in  our  hands,  due  to  a  difference  in  diameter  and  curvature.  So  far,  the  hapCc  integraCon  of  distance  and  curvature  informaCon  between  two  hands  has  received  lifle  afenCon.  In  Experiment  1,  distance  discriminaCon  thresholds  were  determined  for  unimanual  and  bimanual  exploraCon  of  flat  surfaces.  In  Experiment  2,  curvature  was  added.  In  the  unimanual  condiCon,  subjects  were  asked  to  indicate  whether  the  distance  between  a  curved  surface  and  the  midsagifal  plane  was  larger  or  smaller  than  the  corresponding  radius  of  the  curved  surface.  In  the  bimanual  condiCon,  subjects  were  asked  to  indicate  whether  the  distance  between  two  curved  surfaces  was  larger  or  smaller  than  the  corresponding  diameter  of  the  curved  surfaces.  We  found  that  there  was  no  significant  difference  between  unimanual  or  bimanual  distance  discriminaCon  thresholds  for  flat  surfaces.  In  contrast,  bimanual  exploraCon  of  curved  surfaces  results  in  lower  discriminaCon  thresholds  than  unimanual  exploraCon.  We  conclude  that  hapCc  percepCon  of  distance  is  not  integrated  in  bimanual  exploraCon,  whereas  hapCc  percepCon  of  curvature  is.

    [This  work  has  been  parCally  supported  by  the  European  Commission  with  the  CollaboraCve  Project  no.  248587,  ``THE  Hand  Embodied",  within  the  FP7-‐ICT-‐2009-‐4-‐2-‐1  program  ``CogniCve  Systems  and  RoboCcs"]

    12.15  –  12.35   Vonne  van  Polanen  –  The  saliency  of  compliance  in  a  hapCc  search  task

    Visual  search  has  proven  to  be  a  valid  method  to  invesCgate  feature  saliency.  Similarly,  hapCc  search  reveals  efficient  percepCon  of  hapCc  properCes.  In  this  study,  the  saliency  of  hardness  and  soeness  was  invesCgated  in  a  search  task.  In  Experiment  1,  parCcipants  had  to  grasp  a  bundle  of  spheres  and  determine  whether  a  hard  target  was  present  among  soe  spheres  or  vice  versa.  When  the  difference  in  compliance  between  target  and  distractors  was  small,  a  serial  strategy  was  found  and  reacCon  Cmes  increased  with  the  number  of  items.  With  a  large  difference  in  compliance,  the  reacCon  Cmes  did  not  depend  on  the  number  of  items  and  a  parallel  strategy  was  found.  In  Experiment  2,  parCcipants  had  to  press  their  hand  on  a  display  filled  with  hard  and  soe  spheres.  In  the  search  for  a  soe  target  the  slopes  of  reacCon  Cmes  against  the  number  of  items  were  high,  but  the  locaCons  of  target  and  distractors  had  a  large  influence  on  the  search  difficulty.  With  a  hard  target,  the  reacCon  Cme  was  independent  of  the  number  of  items.  This  showed  that  weight  cues  did  not  cause  the  finding  in  Experiment  1  and  that  both  hardness  and  soeness  are  salient  features.

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    16

  • Session  2:  Department  of  Neuroscience,  Erasmus  Medical  Center

    14.00  –  14.20    Melisssa  Batson  –  When  your  cogniCve  itch  needs  scratching,  ask  your  cerebellum!

    The  cerebellum  is  commonly  viewed  as  playing  a  large  role  in  motor  learning,  mainly  through  supervision  and  update  of  egocentric  models  of  expected  and  perceived  results  of  an  acCon.    Recent  studies  suggest  that  corCco-‐cerebellar  loops  involved  in  motor-‐learning  may  play  a  role  in  non-‐motor  tasks,  such  as  tasks  requiring  execuCve  funcCon.  Many  execuCve  funcCon  deficits  seen  in  paCents  with  PFC  damage,  including  difficulCes  with  spaCal  cogniCon,  planning  and  set-‐shieing,  are  also  seen  in  cerebellar  paCents;  yet  it  is  sCll  unclear  how  PFC-‐cerebellar  connecCons  influence  non-‐motor  prefrontal  funcCons.  To  invesCgate  this  relaConship,  we  have  devised  a  complex  prefrontal-‐funcCon  test  by  combining  the  Wisconsin  Card  SorCng  Task  with  the  Iowa  Gambling  Task.    This  task  invesCgates  the  role  of  the  cerebellum  in  forming  “habits”,  defined  as  learning  to  choose  the  best  match  from  a  set  of  ambiguously  rewarded  choices,  based  on  the  parCcipant’s  inferred  value  of  that  choice  of  acCon.  Behaviour  was  modeled  to  differenCate  when  a  parCcipant  has  learned  the  best  match  of  the  game  versus  when  they  are  sCll  searching  for  the  best  match  (“unlearned”).    Cerebellar  and  prefrontal  acCvity  was  invesCgated  at  various  decision-‐making  stages  (card-‐viewing  and  reward-‐viewing)  and  condiCons  (instructed  and  uninstructed  match-‐making)  using  funcConal  MRI.  FuncConal  images  were  preprocessed  and  run  through  a  GLM  contrasCng  learned  versus  unlearned  events  and,  separately,  uninstructed  versus  instructed  events.  Data  were  analysed  using  SPM8,  and  the  SUIT  and  funcConal  connecCvity  toolboxes.  Preliminary  data  suggests  that  connecCvity  between  Crus  1  of  the  right  cerebellar  hemisphere  is  more  acCvely  engaged  with  prefrontal  cortex  while  viewing  the  card  aeer  the  rule  has  been  learned,  rather  than  while  subjects  are  searching  for  the  best  rule;  suggesCng  a  role  of  the  cerebellum  in  automaCng  decisions  into  habits.    

    14.20  –  14.40    Eric  Avila  –  Efficacy  of  smaller  electrode  configuraCon  for  cerebellar  transcranial  direct  current  sCmulaCon  on  motor  and  saccade  adaptaCon  learning

    Transcranial  direct  current  sCmulaCon  (tDCS)  is  a  form  of  non-‐invasive  sCmulaCon  where  a  weak  current  is  applied  through  electrodes  over  the  scalp  and  is  known  to  induce  changes  in  neuronal  excitability  in  a  polarity-‐specific  manner,  hence  effecCng  motor  behavior  and  cogniCve  funcCons.  Smaller  electrode  configuraCons  may  be  beneficial  to  the  efficacy  of  this  treatment,  as  suggested  through  modeling,  and  human  studies  show  that  this  feature  increases  focality  of  sCmulaCon.  The  aim  of  our  study  was  to  evaluate  the  impact  of  tDCS  with  a  reduced  contact  area  over  the  cerebellum  on  learning  effects  during  an  outward  saccadic  adaptaCon  task  and  adaptaCon  to  a  novel  visuomotor  transformaCon  task.  In  the  first  one,  parCcipants  had  to  perform  a  horizontal  visually  guided  saccade  in  which  every  trial  a  target  changed  its  posiCon  (outward)  aeer  saccade  onset  (visual  saccadic  suppression)  driving  the  parCcipant  to  increase  their  saccade  amplitudes  over  trials  (adaptaCon).  On  the  visuomotor  transformaCon  task,  subjects  had  to  perform  ballisCc  movements  to  pseudo-‐random  targets  shown  on  screen.  Aeer  a  certain  number  of  trials,  a  30-‐degree  counter-‐clockwise  deviaCon  (visuomotor  transformaCon)  was  introduced  between  the  hand  movement  and  the  cursor  movement,  prompCng  the  subjects  to  correct  for  that  error  in  order  to  reach  the  targets.  Pilot  data  suggest  that  applying  anodal  cerebellar  tDCS  expedites  adaptaCon  to  visuomotor  transformaCons  with  respect  to  sham  sCmulaCon  and  adaptaCon  might  be  slightly  stronger  when  applying  it  in  an  outward  saccade  adaptaCon  task.  These  results  lead  to  the  belief  that  tDCS  can  be  used  to  enhance  cerebellar  funcCon,  such  as  visuomotor  learning,  and  that  small  electrode  configuraCon  is  efficient  for  modulaCon  of  cerebellar  funcCon.  tDCS  could  help  lead  the  way  to  a  befer  understanding  of  motor  learning  and  how  the  cerebellum  is  parCcipaCng  in  this  process;  therefore,  more  studies  are  needed  to  elucidate  the  extent  to  which  tDCS  can  modulate  cerebellar  funcCons.  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    17

  • 14.40  –  15.00   Casper  de  Boer  -‐  Visuomotor  impairments  in  Alzheimer’s  disease

    Although  memory  complaints  are  one  of  the  first  clinical  symptoms  in  paCents  with  Alzheimer’s  disease  (AD),  damage  to  the  parietal  lobe,  a  key  structure  in  the  visuomotor  coordinaCon  network,  was  recently  idenCfied  in  early-‐stage  AD  paCents.  The  aim  of  this  study  was  to  quanCfy  visuomotor  coordinaCon  in  paCents  with  probable  AD  and  to  compare  their  visuomotor  performance  with  controls  using  five  eye-‐hand  coordinaCon  tasks  of  variable  cogniCve  complexity.  Eye  and  hand  movements  were  measured  from  16  AD  paCents  and  18  controls.  The  measurement  setup  consisted  of  a  touch  screen,  an  eye-‐tracking  device  and  a  moCon  capturing  system.  We  invesCgated  eye-‐hand  coordinaCon  by  quanCfying  absolute  and  relaCve  latencies  of  eye  and  hand  movements  and  by  analyzing  eye  and  hand  kinemaCcs.  We  found  that  AD  paCents  need  significantly  more  Cme  to  iniCate  and  execute  goal-‐directed  hand  movements.  AD  paCents  are  also  unable  to  suppress  reflexive  eye  movements  and,  to  a  lesser  extent,  hand  movements.  Furthermore,  AD  paCents  use  a  stepwise  approach  of  eye  and  hand  movements  to  touch  a  sequence  of  sCmuli,  whereas  controls  more  oeen  show  an  anCcipatory  approach.  The  impairments  in  reflex  suppression  of  eye  and  hand  movements,  and  changes  in  relaCve  Cming  of  eye-‐hand  coordinaCon,  in  AD  paCents  support  the  noCon  that  corCcal  networks  involving  the  posterior  parietal  cortex  are  affected  at  an  early  disease-‐stage.  The  findings  in  this  study  suggest  that  quanCficaCon  of  visuomotor  coordinaCon  can  be  used  in  early  stage  diagnosCcs  of  AD.  Our  current  research  focuses  on  confirming  this  hypothesis,  not  only  in  AD  paCents  but  in  a  variety  of  neurodegeneraCve  paCents.

    15.00  –  15.20   Rudolf  Burggraaf  –  The  effect  of  mulCple  observers  on  search  performance

    The  call  for  'all  hands  on  deck'  suggests  that  in  manual  tasks  there  is  an  expectaCon  that  results  will  improve  with  an  increase  in  the  number  of  helping  hands.  Could  one  anCcipate  that  similarly  increasing  the  number  of  helping  eyes  will  improve  the  performance  of  visual  search  tasks  such  as  scanning  images  at  an  airport  security  gate?This  research  used  data  generated  by  an  experiment  with  301  observers  each  performing  100  search  trials.  SimulaCons  were  run  of  groups  of  simultaneously  searching  observers,  unaware  of  other  observers  performing  the  same  task.  The  group  sizes  varied  between  1  and  100  observers.  This  was  done  by  randomly  selecCng  the  required  number  of  observers  from  the  database.  Group  performance  per  search  trial  was  determined  by  the  shortest  reacCon  Cme  along  with  the  correctness  of  that  answer.Analysis  of  the  results  showed  that  increasing  the  number  of  observers  led  to  a  decrease  in  reacCon  Cme.  For  instance  a  group  size  of  thirty  demonstrated  a  reacCon  Cme  of  0.7  seconds  compared  to  a  single  observer  reacCon  Cme  of  2.4  seconds,  but  with  an  unaltered  fracCon  of  correct  responses.  The  fracCon  of  correct  responses,  interesCngly,  showed  a  maximum  at  a  group  size  of  five  observers  with  a  reacCon  Cme  already  50%  shorter  than  that  of  a  single  observer.Conclusion:  The  results  of  a  visual  search  task  improve  only  to  a  certain  extent  with  an  increase  in  the  number  of  observers.  A  group  size  of  five  resulted  in  the  highest  fracCon  of  correct  responses  with  a  decrease  in  reacCon  Cme  of  50%  compared  to  a  single  observer.  Groups  of  more  than  30  observers  performed  faster  but  with  an  even  smaller  fracCon  of  correct  responses  compared  to  the  single  observers.

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    18

  • Thursday,  June  7

    Session  3:  Neuropsychology  group,  Dept.  of  Experimental  Psychology,  Utrecht  University

    09.00  –  09.20   Rudmer  Menger  –  Reaching  into  the  danger  zone:  specific  Target-‐Distractor  Similarity  effects  in  Obstacle  Avoidance  during  a  Reach-‐to-‐grasp  task

    The  introducCon  of  non-‐target  objects  into  a  workspace  leads  to  temporal  and  spaCal  adjustments  of  reaching  trajectories  towards  a  target.  This  is  because  target  and  distractor  compete  for  afenCon  during  acCon  planning.  It  is  believed  that  the  inadequate  resoluCon  of  that  compeCCon  influences  the  movement.  There  have  been  several  invesCgaCons  into  how  this  compeCCon  can  be  modulated  by  manipulaCng  features  that  are  low-‐level  properCes  of  the  distractor,  like  size  and  orientaCon.  On  the  contrary,  lifle  is  known  about  the  influence  of  higher-‐level  features,  like  target-‐distractor  similarity.  In  eye  movement  studies  such  features  of  distractors  have  been  revealed  to  influence  oculomotor  compeCCon.  Because  of  the  Cght  neural  coupling  between  the  gaze  and  reaching  system,  our  aim  was  to  determine  the  contribuCon  of  target-‐distractor  similarity  to  avoidance  movements.  We  performed  two  experiments  where  parCcipants  had  to  reach  to  grasp  a  target  object  while  distractors  were  present  in  the  workspace.  These  could  be  either  similar  or  dissimilar  in  color  to  the  target.  The  results  indicate  that  target-‐distractor  similarity  has  an  effect  on  reaching-‐to-‐grasp  movements.  This  effect  was  driven  by  a  specific  distractor  locaCon  relaCve  to  the  reaching  hand.  We  propose  that  parCcipants  afended  more  to  this  specific  locaCon,  or  ‘danger  zone’,  and  that  compeCCon  between  target  and  distractor  was  enhanced  here.  

    09.20  –  09.40   Nathan  van  der  Stoep  –  Audio-‐visual  processing  in  near-‐  and  far-‐space

    In  this  study  we  invesCgated  unimodal  and  bimodal  processing  in  both  regions  of  space.  Based  on  literature,  we  expected  audio-‐visual  integraCon  to  be  stronger  in  far-‐space  compared  to  near-‐space.  In  addiCon,  we  expected  unimodal  auditory  processing  to  be  dominant  in  far-‐space,  whereas  we  expected  unimodal  visual  processing  to  be  dominant  in  near-‐space.  This  would  result  in  differences  in  response  Cmes  on  a  choice  response  task.  Response  Cmes  were  analyzed  using  cumulaCve  distribuCon  funcCons  and  audio-‐visual  response  Cmes  were  tested  against  staCsCcal  facilitaCon  (i.e.  a  race  model).  Preliminary  results  showed  that  when  sCmuli  are  controlled  for  visual  angle  and  sound  pressure  level,  there  are  no  differences  in  the  strength  of  integraCon  of  audio-‐visual  sCmuli  between  near-‐  and  far-‐space.  This  suggests  that  not  space  but  sCmulus  intensity  might  drive  differences  in  strength  of  audio-‐visual  integraCon  in  near-‐  and  far-‐space.  We  did  find  a  significant  interacCon  between  space  and  modality  of  unimodal  sCmuli,  with  shorter  auditory  response  Cmes  in  far  space  compared  to  near  space  and  the  opposite  pafern  for  visual  sCmuli.  Plans  for  studies  on  integraCon  differences  in  near-‐  and  far-‐space  in  a  neuropsychological  populaCon  with  near-‐,  far-‐,  or  near-‐  and  far-‐space  impairments  are  discussed.

    09.40  –  10.00   Neeltje  Kant  –  ProspecCve  memory  funcConing  in  stroke  paCents

    An  oeen  heard  complaint  of  stroke  paCents  is  their  inability  to  carry  out  acCons  they  intent  to  execute  in  the  future:  a  failure  of  what  in  literature  is  referred  to  as  prospecCve  memory.  Research  in  healthy  parCcipants  on  this  subject  indicates  that  mulCple  cogniCve  components  are  involved  (i.e.  intenCon-‐formaCon,  retenCon,  iniCaCon  and  execuCon),  mostly  relying  on  execuCve  and  memory  funcCons.  However,  the  direct  relaCon  between  prospecCve  memory  and  these  funcCons  remains  unclear.  Also,  studies  on  the  nature  and  extent  of  prospecCve  memory  (dys)funcConing  aeer  brain  damage  are  scarce.  To  gain  insight  in  funcConal  and  neural  correlates  of  prospecCve  memory,  we  tested  42  chronic  stroke  paCents  (6-‐36  months  post  stroke)  and  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    19

  • compared  their  cogniCve  profile  with  60  matched  healthy  control  parCcipants.  ExaminaCon  included  standard  neuropsychological  measures  of  execuCve  funcConing,  working  memory  and  verbal  learning,  as  well  as  experimental  tasks  measuring  temporal  and  spaCal  episodic  memory  and  Cme  percepCon.  ProspecCve  memory  was  assessed  with  a  newly  designed  paradigm  using  a  conCnuous  performance  test  as  ongoing  task  and  parallel  Cme-‐  and  eventbased  prospecCve  memory  trials,  and  more  naturalisCc  tasks  adapted  from  the  Rivermead  Behavioral  Memory  Test  (RBMT).  Preliminary  analyses  indicate  that  prospecCve  memory  is  more  oeen  impaired  than  retrospecCve  memory  in  stroke  paCents.  Moreover,  divided  afenCon,  working  memory,  Cme  percepCon  and  mental  speed  contribute  to  prospecCve  memory  performance.  The  influence  of  these  separate  components  on  prospecCve  memory  funcConing  will  be  further  invesCgated,  and  anatomical  dissociaCons  will  be  elaborated  on.  ImplicaCons  of  these  findings  will  be  discussed.

    10.00  –  10.20   Linda  Schoo  –  Episodic  memory  of  content  and  temporal  order:  effects  of  cerebral  stroke

    Episodic  memory  is  thought  to  link  the  memories  of  the  what,  where,  and  when  of  experienced  events.  Contrary  to  ‘real  world’  episodic  memory,  standard  episodic  memory  tests  mostly  consist  of  intenConal  learning  paradigms  using  items  with  lifle  personal  Cme-‐related  relevance.  It  is  unknown  whether  item  and  temporal  order  memory  are  intrinsically  related  or  can  be  funcConally  dissociated.  We  studied  item  and  temporal  order  memory  in  paCents  with  a  recent  stroke  and  in  a  group  of  healthy  subjects.Thirty  controls  and  41  paCents  completed  12  neuropsychological  tests.  Immediately  aeer  the  administraCon  of  these  tests,  parCcipants  were  offered  18  cards  of  which  12  reflected  the  tests  performed  and  six  were  distracters.  ParCcipants  were  asked  to  reconstruct  the  test  sequence.  Number  of  hits  (selected  targets),  misses  (non-‐selected  targets)  and  false  alarms  (selected  distractors)  were  registered.  Measurements  were:  Hits  [0  -‐  12]  and  False  Alarms  [0  -‐  6].  A  Hits  –  FA  [-‐6  -‐  12]  score  was  calculated  as  a  measure  of  signal  detecCon.No  significant  differences  were  found  on  the  item  idenCficaCon  score  between  paCents  and  controls.  In  contrast,  for  the  temporal  order  score,  2  out  of  30  controls  showed  a  deficient  score,  while  10  out  of  41  paCents  showed  a  temporal  deficiency.  For  the  paCent  group  the  item  idenCficaCon  scores  correlated  significantly  with  the  compound  domain  score  of  the  domain  execuCve  funcConing,  r  =  .44,  p  =  .004.  The  Temporal  scores  correlated  significantly  with  the  compound  domain  scores  of  the  domains  memory  (r  =  .43,  p  =  .005)  and  execuCve  funcConing  (r  =  .44,  p  =  .005).  We  conclude  that  item  memory  and  temporal  order  memory  can  be  easily  examined  as  separate  enCCes,  and  that  item  and  temporal  order  memory  of  personally  experienced  events  could  be  dissociable.  Together,  these  results  give  new  insights  in  the  funcConal  architecture  of  episodic  memory.

    Session  4:  Human  Movement  Science,  VU  University  Amsterdam

    13.30  –  13.50   Leonie  Oostwoud  Wijdenes  –  CharacterisCcs  of  fast  online  movement  correcCons

    When  we  make  a  hand  movement  to  a  target  that  suddenly  changes  its  posiCon,  the  movement  can  be  adjusted  so  that  the  hand  will  end  close  to  the  new  posiCon.  To  understand  more  about  the  characterisCcs  of  these  movement  adjustments,  we  invesCgated  the  influence  of  different  target  jump  properCes  on  the  characterisCcs  of  the  response.  We  examined  how  quickly  the  movement  adjustments  were  iniCated  and  how  vigorously  they  were  executed.  Results  indicate  that  the  latency  of  the  response  is  independent  of  Cming,  direcCon,  amount  and  predictability  of  the  target  jumps,  but  decreased  when  moCon  informaCon  was  disturbed.  The  Cming  of  the  perturbaCon  and  the  availability  of  moCon  informaCon  influenced  the  intensity  of  the  response.  If  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    20

  • target  jumps  occurred  later  during  the  movement,  the  correcCve  responses  were  more  intense.  Disturbance  of  moCon  informaCon  of  the  jump  decreased  the  responses  intensity.  These  variaCons  in  intensity  were  prominent  for  target  jumps  perpendicular  to  the  movement  direcCon;  for  target  jumps  in  the  direcCon  of  movement  the  intensity  of  the  response  was  marginally  influenced.  Instead  the  main  adjustment  was  observed  in  the  movement  Cme.  Thus  the  iniCaCon  of  the  correcCve  response  only  considers  informaCon  about  the  target.  The  execuCon  of  the  correcCve  response  also  considers  the  Cming  of  the  movement  to  suit  the  response  to  the  circumstances.

    13.50  –  14.10   Rebekka  Verheij  –  Why  are  grasping  movements  curved  in  the  verCcal  plane?

    When  humans  make  grasping  movements  their  digits  generally  move  higher  than  the  starCng  posiCons  or  the  posiCons  at  which  they  end  on  the  target  object,  so  that  the  digits'  paths  are  curved  when  viewed  from  the  side.  Recently  we  published  a  model  to  gain  more  insight  into  the  kinemaCcs  of  grasping  movements.  In  this  model  the  ‘digits’  curved  upward  because  the  table  was  considered  as  an  obstacle.  In  order  to  find  out  whether  a  strategy  to  avoid  contacCng  the  table  indeed  causes  the  curvature  we  performed  an  experiment.  We  found  that  the  presence  of  a  table  does  not  cause  the  curvature.  Therefore  we  experimentally  tested  other  possible  explanaCons  for  the  curvature:  a  strategy  to  deal  with  gravity,  the  movement  constraints  at  the  start  and  end  of  the  movement  and  a  general  tendency  to  curve  upward  regardless  of  the  objects  in  the  environment.  The  proposed  strategy  to  deal  with  gravity  cannot  explain  our  experimental  results.  Together  the  constraints  at  the  start  and  end  of  the  movement  and  a  general  tendency  to  curve  upward  can  accurately  explain  our  experimental  results.  We  thus  conclude  that  the  constraints  at  the  start  and  end  of  the  movement  together  with  a  general  tendency  to  curve  upward  cause  the  curvature  in  the  verCcal  plane.  Of  these  three  components,  the  constraints  at  the  start  are  most  influenCal.

    14.10  –  14.30   Devika  Narain  –  PredicCon  and  learning  in  sensorimotor  control

    Humans  possess  remarkable  tendencies  in  learning  the  staCsCcs  of  environmental  variables  and  adapCng  to  them.  Literature  has  shown  us  the  role  of  combining  a  priori  informaCon  with  observaCon  in  order  to  formulate  a  predicCon.  In  our  first  study,  we  invesCgate  how  humans  change  their  predicCon  based  on  observed  changes  in  the  environment.  In  order  to  do  so,  we  devise  an  experiment  in  which  we  obtain  an  online  esCmate  of  the  sensorimotor  prior  for  our  task,  which  also  represents  the  parCcipant’s  predicCon  for  subsequent  unseen  observaCons.  We  fit  several  models  to  the  data  to  determine  what  dynamics  may  underlie  such  behavior.  In  our  second  study,  we  invesCgate  how  humans  refine  their  predicCon  by  determining  whether  relaConships  exist  between  environmental  variables,  and  what  they  might  be.  The  knowledge  of  such  correlaCons  among  variables  reduces  the  problem  of  esCmaCng  two  independent  variables  to  one,  if  the  mapping  between  them  is  known.  We  explore  whether  humans  learn  such  correlaCons  based  on  the  richness  of  informaCon  and  temporal  dependencies  found  in  the  environment.  We  find  that  the  richer  and  more  temporally  independent  the  sequence  of  informaCon,  the  higher  the  prospect  of  learning  such  dependencies.

    14.30  –  14.50   Nienke  Debats  –  Moving  the  Weber  fracCon:  the  perceptual  precision  for  moment  of  inerCa  increases  with  exploraCon  force

    HapCc  percepCon  of  object  properCes  is  based  on  the  perceiver  exploring  the  object  by  applying  forces  to  it.  It  is  unknown  however  how  the  magnitude  of  these  exploraCon  forces  influences  the  precision  of  the  hapCc  sensory  esCmate.  To  address  this  quesCon,  we  determined  the  Weber  fracCon  for  moment  of  inerCa  (i.e.,  “angular  mass‟)  of  a  hand-‐held  rod.  This  was  done  under  four  condiCons  in  which  different  amounts  of  force  were  used  to  rotate  the  rod.  We  found  that  the  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    21

  • Weber  fracCon  deceased  with  an  increased  amount  of  force  used  for  exploraCon.  In  other  words,  high  exploraCon  force  leads  to  a  higher  perceptual  precision  for  moment  of  inerCa.  This  result  highlights  exploraCon  as  a  means  to  acCvely  manipulate  the  reliability  of  hapCc  sensory  informaCon.  We  discuss  how  our  findings  can  be  explained  by  signal-‐dependent  neuromuscular  noise,  and  we  propose  that  force-‐dependent  perceptual  precision  might  be  a  general  principle  in  hapCc  percepCon.

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    22

  • Friday,  June  8

    Session  5:  Experimental  Psychology  group,  Dept.  of  Experimental  Psychology  /Physics  of  Man,  Utrecht  University

    09.00  –  09.20   Tobias  Borra  -‐  An  octave  effect  in  auditory  afenCon

    Aeer  hearing  a  tone,  the  human  auditory  system  becomes  more  sensiCve  to  similar  frequencies  than  to  other  tones.  Current  auditory  models  explain  this  by  a  simple  bandpass  afenCon  filter.  Here  we  demonstrate  in  three  psychophysical  experiments  that  auditory  afenCon  is  much  more  sophisCcated,  as  it  contains  mulCple  pass-‐bands  around  octave-‐related  frequencies  above  and  below  the  cued  tone.  Intriguingly,  this  “octave  effect”  not  only  occurs  for  physically  presented  tones,  but  even  persists  for  the  missing  fundamental  in  complex  tones  and  for  imagined  tones.  Our  results  suggest  neural  interacCons  combining  octave-‐related  frequencies,  likely  located  in  non-‐primary  corCcal  regions.  We  speculate  that  this  connecCvity  scheme  evolved  from  exposure  to  natural  vibraCons  containing  octave-‐related  spectral  peaks,  e.g.  as  produced  by  the  vocal  cords.

    09.20  –  09.40   Maartje  C.  de  Jong  -‐  Perceptual  experience  modulates  corCcal  circuits  involved  in  visual  awareness

    Successful  interacCons  with  the  environment  entail  interpreCng  ambiguous  sensory  informaCon.  To  address  this  challenge  it  has  been  suggested  that  the  brain  opCmizes  performance  through  experience.  We  invesCgated  whether  perceptual  experience  modulates  the  corCcal  circuits  involved  in  visual  awareness.  Using  ambiguous  visual  sCmuli  we  were  able  to  disentangle  the  co-‐occurring  influences  of  sCmulus  repeCCon  and  perceptual  repeCCon.  Neuroimaging  measures  revealed  that  occipital  acCvity  related  to  the  processing  of  the  sCmulus  is  facilitated  when  the  current  percept  was  predominant  in  the  past.  We  propose  that  the  repeated  acCvaCon  of  visual  neurons  tuned  for  the  features  of  prevailing  percepts  facilitates  their  later  re-‐acCvaCon.  In  this  way  knowledge  gained  from  previous  experiences  can  be  uClized  to  enhance  the  stability  of  previously  experienced  percepts.

    09.40  –  10.00   Vivian  Holten  –  Less  rigid  opCc  flow  causes  more  postural  sway

    When  we  move  through  our  environment  we  experience  opCc  flow.  Flow  paferns  typically  contain  a  wide  range  of  velociCes.  Radial  random-‐dot  opCc  flow  paferns,  moving  with  increasing  velocity  towards  the  periphery,  result  in  a  percept  of  coherent  ‘rigid’  moCon  (De  Bruyn  &  Orban,  1990).  This  rigidity  is  much  less  apparent  in  radial  opCc  flow  paferns,  moving  at  a  single  speed.  Here  we  invesCgate  to  what  extent  opCc  flow  rigidity  affects  posture.      We  varied  the  rigidity  of  3  radial  opCc  flow  types  by  manipulaCng  their  velocity  profile  (quadraCc-‐speed  gradient  (Q),  linear-‐speed  gradient  (L),  single-‐speed  (S)),  assuming  decreasing  rigidity.  Four  single-‐speed  opCc  flow  velociCes  were  presented  (6,  12,  24  or  48  deg/s),  while  in  speed-‐gradient  sCmuli  these  velociCes  corresponded  to  half  the  integral  of  their  speed-‐gradient  curve.  SCmuli  (radius  43.5°,  duraCon  4s)  were  presented  in  pseudo-‐random  order,  interleaved  by  dynamic  visual  noise  paferns  (duraCon  randomly  varied  between  3.4-‐4.2s).  ParCcipants  stood  on  a  force-‐plate  in  a  completely  dark  room.  The  effect  of  each  opCc  flow  sCmulus  was  determined  by  calculaCng  the  postural  sway  on  the  anterior-‐posterior  axis.In  general,  we  find  that  higher  flow  velociCes  lead  to  more  postural  sway.  InteresCngly,  most  sway  was  observed  for  the  condiCon  defined  as  least  rigid.  In  addiCon,  we  find  an  anisotropy  in  that  (QLS)  contracCng  sCmuli  generate  more  sway  than  expanding  sCmuli.  Specifically,  for  contracCng  opCc  flow,  the  largest  effect  was  found  for  the  single-‐speed  condiCons,  although  all  QLS  sCmuli  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    23

  • resulted  in  significant  sway.  In  contrast,  for  expanding  opCc  flow,  only  the  single-‐speed  condiCons  resulted  in  significant  sway.  This  study  demonstrates  that  posture,  measured  by  body  sway,  is  most  affected  by  contracCng,  less  rigid  opCc  flow.  This  might  be  explained  by  interacCons  between  our  visual  and  sensorimotor  systems  that  are  tailored  towards  compensaCng  for  rigid  (i.e.  ‘more  natural’)  sCmuli.

    10.00  –  10.20    Sjoerd  Stuit  -‐  Disentangling  the  influences  of  different  cues  on  perceptual  grouping  during  binocular  rivalry

    During  binocular  rivalry,  incompaCble  dichopCc  images  compete  for  perceptual  awareness.  DichopCc  images  do  not  compete  for  awareness  independently  when  rivalry  is  insCgated  at  mulCple  locaCons  of  the  visual  field.  This  inter-‐dependence  is  thought  to  be  the  result  of  perceptual  grouping.  We  use  the  inter-‐dependence  in  perceptual  dominance  to  disentangle  the  effect  of  different  cues  on  grouping  during  rivalry.  Specifically,  the  simultaneous  dominance  of  spaCally  separated  compeCng  images  can  be  based  on  similariCes  in  their  image-‐content  as  well  as  which  eye  they  are  presented  to.  We  presented  spaCally  separated  rival  images  such  that  similar  images  were  either  presented  to  the  same  or  to  different  eyes.  Since  rivalry  compeCCon  can  be  resolved  at  mulCple  stages  along  the  visual  processing  hierarchy  we  also  tested  whether  the  influence  of  different  cues  depends  on  the  type  of  images  used.  In  two  experiments,  we  used  a  perceptual  tracking  paradigm  to  measure  the  duraCons  of  perceiving  either  idenCcal  versus  different  orientaCon  (Exp_1)  or  perceiving  parts  of  a  face  versus  parts  of  a  plaid  (Exp_2).  For  rivalling  orientaCons  (Exp_1),  we  found  eye-‐of-‐origin  to  be  the  strongest  cue  for  grouping.  In  addiCon,  image-‐content  is  also  a  cue  for  grouping,  as  images  with  idenCcal  orientaCons  were  perceptually  dominant  together  longer  than  images  with  dissimilar  orientaCons,  even  when  they  were  presented  to  different  eyes.  However,  in  Exp_2,  when  faces  were  in  binocular  compeCCon  with  plaids,  the  influence  of  the  cues  reversed.  That  is,  in  this  experiment  image-‐content  was  the  stronger  cue  for  grouping  although  eye-‐of-‐origin  sCll  influenced  the  dominant  percept.  We  are  able  to  directly  compare  these  different  contribuCons  that  originate  at  different  levels  of  the  visual  processing  hierarchy.  Overall,  our  results  show  that  eye-‐of-‐origin  and  image-‐content  cues  can  independently  affect  grouping  during  rivalry  and  that  their  relaCve  contribuCons  can  further  be  affected  by  the  semanCc  content  of  the  compeCng  images.

    Session  6:  Human  Biopsychology  and  Psychopharmacology  group,  Dept.  of  Experimental  Psychology,  Utrecht  University  

    10.40  –  11.00   Carlijn  van  den  Boomen  –  On  the  effects  of  GABA  modulaCon  on  vision  in  children

    Background:  Visual  processing  is  modulated  by  Gamma-‐Aminobutyric  Acid-‐  (GABA-‐)ergic  inhibiCon  between  neurons  in  the  brain.  Psychopharmacological  studies  revealed  that  small  changes  in  GABA  levels  affect  specific  visual  processes  in  adults.  General  anesthesia,  applied  to  induce  a  reversible  unconscious  state  during  surgery,  produces  larger  changes  in  GABA  levels.  As  is  suggested  by  post-‐hoc  cogniCve  studies  in  children,  GABAergic  modulaCon  through  anesthesia  could  have  longer-‐lasCng  effects  on  brain  funcConing  than  previously  assumed.  Aim:  In  the  present  study,  we  directly  invesCgated  whether  GABAergic  modulaCon  through  general  anesthesia  has  long-‐lasCng  effects  on  visual  processing  in  children.  Methods:  Visual  processing  was  invesCgated  in  typically  developed  children  (age  4-‐12  years).  In  a  texture  segregaCon  task,  the  difference  in  Event-‐Related  PotenCal  (ERP)  response  to  homogeneous  and  checkered  sCmuli  was  invesCgated.  In  addiCon,  behavioral  performance  on  acuity  and  contrast  sensiCvity  was  measured.  Results  were  compared  between  before  and  at  two  Cme-‐points  aeer  GABAergic  modulaCon  through  general  anesthesia:  directly  aeer  and  at  one  day  aeer  anesthesia  (separate  groups).  Children  were  anestheCzed  with  sevoflurane  for  urologic  procedures  under  general  anesthesia  (>30  min)  with  locoregional  analgesia  in  day  care  treatment.  Results:  Directly  aeer  anesthesia,  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    24

  • brain  acCvity  was  affected  differently  for  the  checkered  than  homogeneous  sCmuli.  This  effect  was  no  longer  present  at  one  day  aeer  surgery.  In  addiCon,  early  non-‐sCmulus-‐specific  neural  processing  was  affected  at  both  Cme-‐points.  Behavioural  measures  were  not  affected  by  GABAergic  modulaCon  directly  aeer  or  at  1  day  aeer  surgery.  These  results  show  that  GABAergic  modulaCon  through  anesthesia  has  specific  short-‐Cme  effects  on  brain  acCvity,  of  which  some  last  for  at  least  one  day.  The  modulaCon  has  no  effects  on  acuity  and  contrast  sensiCvity,  which  suggests  that  children  do  not  suffer  from  abnormal  behavioral  visual  processing  aeer  anesthesia.

    11.00  –  11.20   Ivo  Heitland  –  Failure  to  exCnguish  fear  is  associated  with  geneCc  variability  in  the  human  cannabinoid  receptor  1

    Background:  Failure  to  exCnguish  fear  can  lead  to  persevering  anxiety  and  has  been  postulated  as  an  important  mechanism  in  the  pathogenesis  of  human  anxiety  disorders.  In  animals,  it  is  well  documented  that  the  endogenous  cannabinoid  system  plays  a  pivotal  role  in  the  successful  exCncCon  of  fear,  most  importantly  through  cannabinoid  receptor  1.  However,  no  human  studies  have  reported  a  translaCon  of  this  preclinical  evidence  yet.Methods:  In  the  current  study,  healthy  medicaCon-‐free  human  subjects  (N=150)  underwent  a  fear  condiConing  and  exCncCon  procedure  in  a  virtual  reality  environment.  Cued  fear  and  contextual  anxiety  was  assessed  with  fear  potenCaCon  of  the  eyeblink  startle  reflex  and  subjecCve  fear  raCngs.  ParCcipants  were  genotyped  for  geneCc  polymorphisms  located  within  cannabinoid  receptor  1  (CNR1).Results:  As  predicted  from  the  preclinical  literature,  acquisiCon  and  expression  of  condiConed  fear  did  not  depend  on  innate  variability  in  CNR1.  However,  geneCc  variability  within  CNR1  was  associated  with  exCncCon  of  fear-‐potenCated  startle.  Crucially,  CNR1-‐dependent  resistance  to  exCnguish  fear  was  accompanied  with  higher  levels  of  fear-‐potenCated  startle  at  the  end  of  the  exCncCon  training.Discussion:  These  results  show  for  the  first  Cme  involvement  of  the  human  endocannabinoid  system  in  fear  exCncCon.  ImplicaCons  are  that  geneCc  variability  in  this  system  may  underlie  individual  differences  in  anxiety,  rendering  cannabinoid  receptor  1  a  potenCal  target  for  novel  pharmacological  treatments  of  anxiety  disorders.

    11.20  –  11.40   Dennis  Hofman  –  Fairness  modulates  non-‐conscious  facial  mimicry  in  women

    In  socieCes  with  high  cooperaCon  demands,  implicit  consensus  on  social  norms  enables  successful  human  coexistence.  Mimicking  other  people’s  acCons  and  emoCons  has  been  proposed  a  means  to  synchronize  behaviour,  thereby  enhancing  affiliaCon.  Mimicry  has  long  been  thought  to  be  reflexive,  but  it  has  recently  been  suggested  that  mimicry  might  also  be  moCvaConally  driven.  Here,  we  show  during  an  economic  bargaining  game  that  automaCc  happy  mimicry  of  those  making  unfair  offers  disappears.  Aeer  the  bargaining  game,  when  the  proposers  have  acquired  either  a  fair  or  unfair  reputaCon,  we  observe  increased  angry  mimicry  of  proposers  with  an  unfair  reputaCon  and  decreased  angry  mimicry  of  fair  proposers.  These  findings  provide  direct  empirical  evidence  that  non-‐conscious  mimicry  is  modulated  by  fairness.  We  interpret  the  present  results  as  to  reflect  that  facial  mimicry  in  women  funcCons  condiConally,  dependent  on  situaConal  demands.

    11.40  –  12.00   Estrella  Montoya  –  Moral  reasoning  is  influenced  by  testosterone  administraCon  depending  on  second-‐to-‐fourth  digit  raCo

    Recent  research  in  the  field  of  social  neuroscience  points  at  a  role  for  hormones  in  our  moral  judgments.  For  example,  administraCon  of  the  pepCde  oxytocin  is  found  to  influence  the  decision  to  sacrifice  someone  in  order  to  save  a  larger  collecCve  [1].  The  steroid  hormone  modulates  neural  and  autonomic  responding  towards  emoConal  sCmuli  and  importantly  the  hormone  influences  

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    25

  • social  decision-‐making  [2,3].    The  present  study  therefore  invesCgates  whether  testosterone  is  causally  involved  in  moral  decision-‐making  and  tested  healthy  females  using  testosterone  administraCon  and  high-‐emoConal  moral  dilemma  scripts  [4].  Because  testosterone  administraCon  effects  may  depend  on  fetal  hormonal  priming  [5],  we  also  took  the  proxy  for  fetal  exposure  to  the  hormones  testosterone  and  estradiol,  the  right-‐hand’s  second-‐to-‐fourth  digit  raCo  (2D:4D)  [6]  into  account.  Results  indicate  that  testosterone  is  involved  in  moral  reasoning,  depending  on  2D:4D,  in  that  subjects  with  relaCve  low  and  relaCve  high  fetal  testosterone  priming  show  different  effects  of  testosterone  administraCon.  These  findings  are  in  line  with  our  earlier  findings  which  show  that  fetal  testosterone  on  basis  of  2D:4D  modulates  acute  effects  of  the  very  hormone  in  later  life  [5].    [1]  De  Dreu  et  al.,  2011  ,  [2]  Bos  et  al.,  2011,  [3]  Eisenegger  et  al.,  2011,  [4]  Greene  et  al.,  2004,  [5]  van  Honk  et  al.,  2011,  [6]  Zheng  &  Cohn,  2011

    Proceedings of the 6th Helmholtz Retreat 6-8 June 2012

    26

  • Abstracts  Poster  SessionMarCjn  Barendregt  -‐  Speed-‐dependent  stereomoCon  scotoma

    The  ability  to  perceive  moCon  in  depth  is  vital  for  survival.  Surprisingly,  a  large  percentage  of  the  populaCon  has  areas  in  the  visual  field  that  are  less  or  not  at  all  sensiCve  to  stereomoCon,  called  stereomoCon  scotomas  [Hong  &  Regan,  1989,  Vision  Research,  29(7),  809-‐819].  We  hypothesized  that  these  scotomas  are  specific  to  one  parCcular  cue  for  stereomoCon:  changing  disparity  over  Cme.  To  test  this  we  measured  stereomoCon  fields  in  6  subjects  using  a  sCmulus  with  two  different  monocular  speeds.  It  is  known  that  the  two  stereomoCon  cues  have  different  speed  tuning  profiles  [Czuba  et  al.,  2010,  Journal  of  Neurophysiology,  104,  2886-‐2899]  and  thus  might  be  separated  based  on  sCmulus  speed.  In  all  subjects  we  found  stereomoCon  fields  that  were  stable  over  Cme  within  each  speed  condiCon.  Overall  subjects  showed  weaker  sensiCvity  to  stereomoCon  in  the  speed  condiCon  opCmized  for  the  changing  disparity  cue.  These  stereomoCon  scotoma  were  not  explained  by  the  fall-‐off  with  eccentricity  that  is  expected  for  the  disparity-‐based  cue  and  extended  to  the  lowest  eccentriciCes  we  measured.  Our  results  suggest  that  the  moCon-‐based  cue  for  stereomoCon  might  be  more  consistent  across  the  visual  field  than  the  disparity-‐based  cue.  Furthermore,  our  results  show  that  the  stereomoCon  scotoma  idenCfied  by  earlier  studies  are  not  a  general  stereomoCon  phenomenon,  but  specific  to  the  disparity-‐based  cue.

    Anouk  de  Brouwer  -‐  The  effect  of  the  Müller-‐Lyer  illusion  on  reflexive,  delayed,  and  memory-‐guided  saccades

    The  amplitude  of  saccadic  eye  movements  is  affected  by  size  illusions  such  as  the  Müller-‐Lyer  illusion.  The  magnitude  of  the  effect  of  the  Müller-‐Lyer  illusion  on  saccades  shows  a  large  variability  over  different  studies  (2.5-‐28.7%;  Bruno,  Knox,  De  Grave,  2010).  Our  goal  is  to  further  clarify  this  variability  by  tesCng  the  influence  of  a  delay  on  the  effect  of  the  Müller-‐Lyer  illusion.  According  to  the  “two  visual  systems  hypothesis”  (Milner  &  Goodale,  1995),  responses  to  memorized  target  posiCons  rely  on  a  perceptual  representaCon  coming  from  the  ventral  ‘percepCon’  pathway,  which  is  affected  by  visual  illusions.  The  dorsal  ‘acCon’  pathway,  however,  does  not  have  access  to  this  perceptual  representaCon.  The  disCncCon  between  percepCon  and  acCon  implies  that  reflexive  acCons,  dependent  on  the  dorsal  stream,  are  not  (or  hardly)  affected  by  visual  illusions,  whereas  memory  guided  responses  are.  In  the  present  study,  subjects  performed  two  reflexive  saccade  tasks  and  two  delayed  saccade  tasks  with  the  Müller-‐Lyer  illusion.  Reflexive  saccades  were  performed  with  and  without  a  200  ms  gap  before  presentaCon  of  the  illusion.  The  delayed  saccade  task  included  a  delay  during  which  the  illusion  (delayed  response)  or  only  the  fixaCon  dot  (memory-‐guided  response)  was  present.  Contrary  to  the  predicCons  of  the  two  visual  systems  hypothesis,  the  effect  of  the  illusion  was  not  the  smallest  for  reflexive  responses.

    Alyanne  de  Haan  -‐  The  effect  of  visual  threat  on  visuotacCle  cueing  in  and  outside  of  peripersonal  space

    The  peripersonal  space  (e.g.  the  space  directly  around  your  body)  is  strongly  related  to  visuotacCle  integraCon.  Possibly,  this  mulCmodal  integraCon  of  informaCon  allows  you  to  make  a  predicCon  of  impending  tacCle  input  based  on  visual  informaCon.  This  could  play  an  important  role  selecCng  the  appropriate  response  to  the  visual  sCmulus.  Indeed,  previous  studies  in  crossmodal  afenConal  cueing  have  shown  that  processing �