Abstract Ongoing brain activity preceding visual stimulation has been suggested to shape conscious perception. The underlying mechanisms are still under debate, although alpha oscillations have been pointed out as the main explanatory candidate. According to the pulsed-inhibition framework, bouts of functional inhibition arise in each alpha cycle, allowing information to be processed in a pulsatile manner. Consequently, it has been hypothesized that perceptual outcome can be influenced by the specific phase of alpha oscillations prior to the stimulus onset, although empirical findings are controversial. In this study, we aimed to shed light on the role of pre-stimulus alpha oscillations in visual perception. To this end, we recorded electroencephalographic (EEG) activity while participants performed three near-threshold visual detection tasks with different attentional involvement: a no-cue task, a non-informative cue task (50% cue validity), and an informative cue task (100% cue validity). Cluster-based permutation statistics were complemented with Bayesian analyses to test the effect of pre-stimulus oscillatory amplitude and phase on visual awareness. We additionally examined whether these effects differed on trials with low and high oscillatory amplitude, as expected from the pulsed-inhibition theory. Our results show a clear effect of pre-stimulus alpha amplitude on conscious perception, but only when alpha fluctuated spontaneously and was not modulated by attention, supporting the notion that alpha-band power indexes neural excitability. In contrast, we did not find any evidence that pre-stimulus alpha phase influences the perceptual outcome, not even when differentiating between low and high amplitude trials. Furthermore, Bayesian analysis provided moderate evidence in favor of the absence of phase effects. Taken together, our results challenge the central theoretical predictions of the pulsed-inhibition framework, at least for the particular experimental conditions used here.

Defining the brain mechanisms underlying initial emotional evaluation is a key but unexplored clue to understanding affective processing. Event-related potentials (ERPs), especially suited for investigating this issue, were recorded in two experiments (n = 36 and n = 35). We presented emotionally negative (spiders) and neutral (wheels) silhouettes homogenized regarding their visual parameters. In Experiment 1, stimuli appeared at fixation or in the periphery (200 trials per condition and location), the former eliciting a N40 (39 milliseconds) and a P80 (or C1: 80 milliseconds) component, and the latter only a P80. In Experiment 2, stimuli were presented only at fixation (500 trials per condition). Again, an N40 (45 milliseconds) was observed, followed by a P100 (or P1: 105 milliseconds). Analyses revealed significantly greater N40-C1P1 peak-to-peak amplitudes for spiders in both experiments, and ANCOVAs showed that these effects were not explained by C1P1 alone, but that processes underlying N40 significantly contributed. Source analyses pointed to V1 as an N40 focus (more clearly in Experiment 2). Sources for C1P1 included V1 (P80) and V2/LOC (P80 and P100). These results and their timing point to low-order structures (such as visual thalamic nuclei or superior colliculi) or the visual cortex itself, as candidates for initial evaluation structures.

ABSTRACT Defining the brain mechanisms underlying initial emotional evaluation is a key but unexplored clue to understand affective processing. Event-related potentials (ERPs), especially suited for investigating this issue, were recorded in two experiments (n=36 and n=35). We presented emotionally negative (spiders) and neutral (wheels) silhouettes homogenized regarding their visual parameters. In Experiment 1, stimuli appeared at fixation or in the periphery (200 trials per condition and location), the former eliciting a N40 (39 milliseconds) and a P80 (or C1: 80 milliseconds) component, and the latter only a P80. In Experiment 2, stimuli were presented only at fixation (500 trials per condition). Again, a N40 (45 milliseconds) was observed, followed by a P100 (or P1: 105 milliseconds). Analyses revealed significantly greater N40-C1P1 peak-to-peak amplitudes for spiders in both experiments, and ANCOVAs showed that these effects were not explained by C1P1 alone, but that processes underlying N40 significantly contributed. Source analyses pointed to V1 as a N40 focus (more clearly in Experiment 2). Sources for C1P1 included V1 (P80) and V2/LOC (P80 and P100). These results and their timing point to low-order structures (such as visual thalamic nuclei or superior colliculi) or the visual cortex itself, as candidates for initial evaluation structures.

Abstract Several studies suggest that the menstrual cycle affects emotional processing. However, these results may be biased by including women with premenstrual syndrome (PMS) in the samples. PMS is characterized by negative emotional symptomatology, such as depression and/or anxiety, during the luteal phase. This study aimed to explore the modulation of exogenous attention to emotional facial expressions as a function of the menstrual cycle in women without PMS. For this purpose, 55 women were selected (from an original volunteer sample of 790) according to rigorous exclusion criteria. Happy, angry, and neutral faces were presented as distractors, while both behavioral performance in a perceptual task and event-related potentials (ERPs) were recorded. This task was applied during both phases of the menstrual cycle (luteal and follicular, counterbalanced), and premenstrual symptomatology was monitored daily. Traditional and Bayesian ANOVAs on behavioral data (reaction times and errors in the task) and ERP indices (P1, N170, N2, and LPP amplitudes) confirmed the expected lack of an interaction of phase and emotion. Taken together, these results indicate that women free of PMS present steady exogenous attention levels to emotionally positive and negative stimuli regardless of the menstrual phase.

Abstract Alpha-band oscillations (8-14 Hz) are essential for attention and perception processes by facilitating the selection of relevant information. Directing visuospatial endogenous (voluntary) attention to a given location consistently results in a power suppression of alpha activity over occipito-parietal areas contralateral to the attended visual field. In contrast, the neural oscillatory dynamics underlying the involuntary capture of attention, or exogenous attention, are currently under debate. By exploiting the inherent capacity of emotionally salient visual stimuli to capture attention, we aimed to investigate whether exogenous attention is characterized by either a reduction or an increase in alpha-band activity. Electroencephalographic activity was recorded while participants completed a Posner visuospatial cueing task, in which a lateralized image with either positive, negative, or neutral emotional content competed with a target stimulus presented in the opposite hemifield. Compared with trials with no distractors, alpha power was reduced over occipital regions contralateral to distracting images. This reduction of alpha activity turned out to be functionally relevant, as it correlated with impaired behavioural performance on the ongoing task and was enhanced for distractors with negative valence. Taken together, our results demonstrate that visuospatial exogenous attention is characterized by a suppression of alpha-band activity contralateral to distractor location, similar to the oscillatory underpinnings of endogenous attention. Further, these results highlight the key role of exogenous attention as an adaptive mechanism for the efficient detection of biologically salient stimuli. Highlights Exogenous attention is indexed by alpha suppression contralateral to distractors. Alpha power decrease is enhanced by distractors with negative emotional valence. Lower levels of alpha power correlate with poorer task performance accuracy. The negativity bias in exogenous attention might reflect an adaptive mechanism.

ABSTRACT Emotional visual stimuli, whether appealing or aversive, preferentially capture exogenous attention due to their evolutionary significance. This study assessed whether such capacity persists at low contrast levels, where stimuli are minimally perceived. To this end, we recorded behavioral and electrophysiological (event-related potentials, ERPs) indices of attentional capture from 38 participants who were exposed to negative, neutral, and positive scenes, each presented at four distinct contrast levels. These contrast levels had previously resulted in a correct recognition rate of up to 25%, 50%, 75%, and 100% in a previous sample of 235 participants. Participants were presented with these scenes as distractors while simultaneously performing a perceptual task involving line orientation discrimination. The ERP results confirmed the expected emotional effect on exogenous attention and, critically, unveiled its persistence across all contrast levels. Specifically, occipito-parietal P1 (88-119 ms) was larger for negative than for positive distractors, while in a spreaded N2 component, positive distractors elicited larger amplitudes relative to both negative (213-354 ms) and neutral (213-525 ms) images. These findings reinforce the advantage of emotional distractors in accessing neural processing automatically and highlight the existence of a temporal negativity bias. Importantly, our novel findings emphasize the robustness of this exogenous attention pattern, present even under limited perceptual conditions.

Cooperation upholds life in organized societies, but its neurobiological mechanisms remain unresolved. Recent theoretical analyses have contrasted cooperation by its fast versus slower modes of decision making. This raises the question of the neural timescales involved in the integration of decision-related information, and of the participating neural circuits. Using time-resolved electroencephalography (EEG) methods, we characterized relevant neural signatures of feedback processing at the iterated prisoner's dilemma (iPD), an economic task that addresses cooperation-based exchange between social agents. We then probed the ability of relevant EEG signals to indicate subsequent decision-making, and inspected game and behavioral conditions under which they do so - including timing. Participants played against an assumed co-player, and the neural activation at the game feedback stage was analyzed via event-related potential (ERP) and spectrotemporal analysis methods. As expected from value-based decision-making studies, ERPs were increased by cooperation, including the feedback-related negativity (FRN) and the P3. In addition, we report a late potential (LP) lateralized to left frontal regions, which was also modulated by cooperation. Slow-wave, delta-band activity associated to the LP component (termed 'LP-delta') was also found to be reduced for mutual versus one-sided cooperation feedback. We then addressed individually which of these feedback signals related to subsequent cooperation and when. Crucially, the FRN, P3 and LP-delta components were modulated by choice at the next round, although involvement of each component was contingent upon the current outcome type. Immediately after one-sided cooperation ('sucker's payoff'), differential signaling indicating future decision-making occurred at the relatively early FRN, decreasing in amplitude for player choices not to cooperate at the next round. For outcomes where the player did not cooperate at the co-player expense, P3 increases were associated with subsequent cooperation by the player. Following mutual cooperation rounds, and at a relatively late stage of feedback processing, modulations by forthcoming decision were found in the form of LP-delta desynchronizations that were prospective of further cooperation. We note that the decision to cooperate in the game can be based on predicting different aspects of the prospective interaction given the past realized outcome (e.g. whether 'to sustain' mutual cooperation or 'to retaliate' if it is one-sided). The results support information integration for cooperation decision-making at the iPD, beginning at different timescales and circuits, by such updating context. The specific case of verifying a partner's cooperation entailed a shorter reciprocation response which was predictable by feedback signal changes at the immediately preceding trial. A neurally informed account of fast-mode dual-process mechanisms, and involvement of predictive coding principles in guiding cooperation with a partner at the iPD, are discussed.