Name: Zadanie związane z potencjałem związanym ze zdarzeniami semantycznego torowania (ERP) do badania przetwarzania leksycyczno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego w zaburzeniach ze spektrum autyzmu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-12T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Poznaj metodologię ERP z zadaniem torowania semantycznego do badania przetwarzania leksycalno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego u osób ze spektrum autyzmu. Technika EEG pozwala wykryć subtelne różnice w przetwarzaniu poznawczym między grupami.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Rozwój tego paradygmatu był wspierany przez Therapeutic Cognitive Neuroscience Fund oraz Benjamin and Adith Miller Family Endowment on Aging, Alzheimer's, and Autism Research.

<ol><li>Tager-Flusberg, H., Paul, R., Lord, C. Language and communication in autism. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTager-Flusberg%2C+H+%22Handbook+of+Autism+and+Pervasive+Developmental+Disorders%22">Handbook of Autism and Pervasive Developmental Disorders</a>. , 335-364 (2005).</li>
<li>Kamio, Y., Robins, D., Kelley, E., Swainson, B., Fein, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atypical+Lexical%2FSemantic+Processing+in+High-Functioning+Autism+Spectrum+Disorders+without+Early+Language+Delay%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Autism+and+Developmental+Disorders%22%5BJournal%5D)">Atypical Lexical/Semantic Processing in High-Functioning Autism Spectrum Disorders without Early Language Delay.</a> Journal of Autism and Developmental Disorders. 37, 1116-1122 (2007).</li>
<li>McCleery, J. P., Ceponiene, R., Burner, K. M., Townsend, J., Kinnear, M., Schreibman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+verbal+and+nonverbal+semantic+integration+in+children+with+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Child+Psychology+and+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of verbal and nonverbal semantic integration in children with autism spectrum disorders.</a> Journal of Child Psychology and Psychiatry. 51 (3), 277-286 (2010).</li>
<li>Dunn, M. A., Gaughan, H. Jr, Kreuzer, J., Kurtzberg, D. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1207/S15326942DN160105">Electrophysiologic correlates of semantic classification in autistic and normal children.</a> Developmental Neuropsychology. 16 (1), 79-99 (1999).</li>
<li>Kamio, Y., Toichi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+access+to+semantics+in+autism%3A+is+pictorial+access+superior+to+verbal+access%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Child+Psychology+and+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Dual access to semantics in autism: is pictorial access superior to verbal access?</a> Journal of Child Psychology and Psychiatry. 41 (7), 859-867 (2000).</li>
<li>Coderre, E. L., Chernenok, M., Gordon, B., Ledoux, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linguistic+and+Non-Linguistic+Semantic+Processing+in+Individuals+with+Autism+Spectrum+Disorders%3A+An+ERP+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Autism+and+Developmental+Disorders%22%5BJournal%5D)">Linguistic and Non-Linguistic Semantic Processing in Individuals with Autism Spectrum Disorders: An ERP Study.</a> Journal of Autism and Developmental Disorders. 47 (3), 795-812 (2017).</li>
<li>Neely, J. H. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1990-99017-008">Semantic priming effects in vidual word recognition: A selective review of current findings and theories.</a> Basic processes in reading: Visual word recognition. 11, 264-336 (1991).</li>
<li>McNamara, T. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMcNamara%2C+TP+%22Semantic+priming%3A+Perspectives+from+memory+and+word+recognition%22">Semantic priming: Perspectives from memory and word recognition</a>. , (2005).</li>
<li>McPherson, W. B., Holcomb, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+electrophysiological+investigation+of+semantic+priming+with+pictures+of+real+objects%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">An electrophysiological investigation of semantic priming with pictures of real objects.</a> Psychophysiology. 36, 53-65 (1999).</li>
<li>Kutas, M., Federmeier, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thirty+years+and+counting%3A+Finding+meaning+in+the+N400+component+of+the+event-related+brain+potential+%28ERP%29%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Psychology%22%5BJournal%5D)">Thirty years and counting: Finding meaning in the N400 component of the event-related brain potential (ERP).</a> Annual Review of Psychology. 62, 621-647 (2011).</li>
<li>Kutas, M., Hillyard, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reading+Senseless+Sentences%3A+Brain+Potentials+Reflect+Semantic+Incongruity%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Reading Senseless Sentences: Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity.</a> Science. 207 (4427), 203-205 (1980).</li>
<li>Lau, E. F., Phillips, C., Poeppel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cortical+network+for+semantics%3A+%28de%29constructing+the+N400%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A cortical network for semantics: (de)constructing the N400.</a> Nature Reviews Neuroscience. 9 (12), 920-933 (2008).</li>
<li>Brouwer, H., Fitz, H., Hoeks, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Getting+real+about+Semantic+Illusions%3A+Rethinking+the+functional+role+of+the+P600+in+language+comprehension%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Getting real about Semantic Illusions: Rethinking the functional role of the P600 in language comprehension.</a> Brain Research. 1446, 127-143 (2012).</li>
<li>Barrett, S. E., Rugg, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Event-Related+Potentials+and+the+Semantic+Matching+of+Pictures%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">Event-Related Potentials and the Semantic Matching of Pictures.</a> Brain and Cognition. , 201-212 (1990).</li>
<li>Hamm, J. P., Johnson, B. W., Kirk, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+N300+and+N400+ERPs+to+picture+stimuli+in+congruent+and+incongruent+contexts%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Comparison of the N300 and N400 ERPs to picture stimuli in congruent and incongruent contexts.</a> Clinical Neurophysiology. 212, 1339-1350 (2002).</li>
<li>Ganis, G., Kutas, M., Sereno, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+search+for+%26%2334%3Bcommon+sense%26%2334%3B%3A+an+electrophysiological+study+of+the+comprehension+of+words+and+pictures+in+reading%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The search for &#34;common sense&#34;: an electrophysiological study of the comprehension of words and pictures in reading.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 8 (2), 89-106 (1996).</li>
<li>Nigam, A., Hoffman, J. E., Simons, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N400+to+Semantically+Anomalous+Pictures+and+Words%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">N400 to Semantically Anomalous Pictures and Words.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 4 (1), 15-22 (1992).</li>
<li>Coltheart, M. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1982-23170-001">The MRC psycholinguistic database.</a> Quarterly Journal of Experimental Psychology. 33A, 497-505 (1981).</li>
<li>Brysbaert, M., New, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moving+beyond+Kucera+and+Francis%3A+A+critical+evaluation+of+current+word+frequency+norms+and+the+introduction+of+a+new+and+improved+word+frequency+measure+for+American+English%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">Moving beyond Kucera and Francis: A critical evaluation of current word frequency norms and the introduction of a new and improved word frequency measure for American English.</a> Behavior Research Methods. 41 (4), 977-990 (2009).</li>
<li>Davies, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDavies%2C+M+%22The+Corpus+of+Contemporary+American+English%3A+450+million+words%2C+1990-present%22">The Corpus of Contemporary American English: 450 million words, 1990-present</a>. , (2009).</li>
<li>Zuccolotto, A. P., Roush, R. E., Eschman, A., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZuccolotto%2C+AP+%22E-Prime+2.0+Getting+Started+Guide%22">E-Prime 2.0 Getting Started Guide</a>. , (2012).</li>
<li>Duncan, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Event-related+potentials+in+clinical+research%3A+Guidelines+for+eliciting%2C+recording%2C+and+quantifying+mismatch+negativity%2C+P300%2C+and+N400%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Event-related potentials in clinical research: Guidelines for eliciting, recording, and quantifying mismatch negativity, P300, and N400.</a> Clinical Neurophysiology. 120 (11), 1883-1908 (2009).</li>
<li>Tools, P. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTools%2C+PS+%22E-Prime+Extensions+for+Net+Station+2.0+User+Manual%22">E-Prime Extensions for Net Station 2.0 User Manual</a>. , (2014).</li>
<li>Electrical Geodesics Inc. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Net+Station+5+User+Manual%22">Net Station 5 User Manual</a>. , (2017).</li>
<li>Tanner, D., Morgan-Short, K., Luck, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+inappropriate+high-pass+filters+can+produce+artifactual+effects+and+incorrect+conclusions+in+ERP+studies+of+language+and+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">How inappropriate high-pass filters can produce artifactual effects and incorrect conclusions in ERP studies of language and cognition.</a> Psychophysiology. 52 (8), 997-1009 (2015).</li>
<li>Dien, J. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.3758/BF03209414">Issues in the application of the average reference: Review, critiques, and recommendation.</a> Behavior Research Methods, Instruments, and Computers. 30 (1), 34-43 (1998).</li>
<li>Dien, J., Franklin, M. S., May, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+%26%2334%3BBlank%26%2334%3B+a+suitable+neutral+prime+for+event-related+potential+experiments%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+and+Language%22%5BJournal%5D)">Is &#34;Blank&#34; a suitable neutral prime for event-related potential experiments?</a> Brain and Language. 97, 91-101 (2006).</li>
<li>Franklin, M. S., Dien, J., Neely, J. H., Huber, E., Waterson, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semantic+priming+modulates+the+N400%2C+N300%2C+and+N400RP%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Semantic priming modulates the N400, N300, and N400RP.</a> Clinical Neurophysiology. 118 (5), 1053-1068 (2007).</li>
<li>Luck, S. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLuck%2C+SJ+%22An+Introduction+to+the+Event-Related+Potential+Technique%22">An Introduction to the Event-Related Potential Technique</a>. , The MIT Press. Cambridge, Massachusetts. (2005).</li>
<li>Groppe, D. M., Urbach, T. P., Kutas, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+univariate+analysis+of+event-related+brain+potentials%2Ffields+I%3A+A+critical+tutorial+review%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Mass univariate analysis of event-related brain potentials/fields I: A critical tutorial review.</a> Psychophysiology. 48, 1711-1725 (2011).</li>
<li>Tanner, D., Van Hell, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ERPs+reveal+individual+differences+in+morphosyntactic+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">ERPs reveal individual differences in morphosyntactic processing.</a> Neuropsychologia. 56, 289-301 (2014).</li>
<li>D'Arcy, R. C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+assessment+of+language+function+following+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological assessment of language function following stroke.</a> Clinical Neurophysiology. 114 (4), 662-672 (2003).</li>
<li>Pérez Velázquez, J. L., Galán, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Information+gain+in+the+brain%27s+resting+state%3A+A+new+perspective+on+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroinformatics%22%5BJournal%5D)">Information gain in the brain's resting state: A new perspective on autism.</a> Frontiers in Neuroinformatics. 7 (37), 1-10 (2013).</li>
<li>Davis, G., Plaisted-Grant, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+endogenous+neural+noise+in+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Autism%22%5BJournal%5D)">Low endogenous neural noise in autism.</a> Autism. 19 (3), 351-362 (2015).</li>
<li>Ledoux, K., Coderre, E. L., Bosley, L., Buz, E., Gangopadhyay, I., Gordon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+concurrent+use+of+three+implicit+measures+%28eye+movements%2C+pupillometry%2C+and+event-related+potentials%29+to+assess+receptive+vocabulary+knowledge+in+normal+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">The concurrent use of three implicit measures (eye movements, pupillometry, and event-related potentials) to assess receptive vocabulary knowledge in normal adults.</a> Behavior Research Methods. 48 (1), 285-305 (2016).</li>
<li>Matson, J. L., Shoemaker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intellectual+disability+and+its+relationship+to+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Research+in+Developmental+Disabilities%22%5BJournal%5D)">Intellectual disability and its relationship to autism spectrum disorders.</a> Research in Developmental Disabilities. 30 (6), 1107-1114 (2009).</li>
</ol>

Autor nie ma nic do zdradzienia.

W niniejszym artykule opisano kluczowe kroki w rozwoju semantycznego paradygmatu ERP z bodźcami obrazowymi i słownymi do badania deficytów przetwarzania semantycznego u osób z ASD. Główne kroki obejmują tworzenie bodźców, programowanie zadania oraz wykonywanie badań i analiz EEG. Najbardziej czasochłonną częścią tej procedury będzie prawdopodobnie tworzenie bodźców, ponieważ wymaga to starannego dopasowania zarówno między parami, warunkami i modalnościami bodźców, jak i w ich obrębie pod względem zmiennych, takich jak dł...

Badacze zajmujący się psychologią poznawczą od dawna interesują się tym, jak ludzie rozumieją znaczenie języka. Przetwarzanie języka obejmuje sekwencję kroków o rosnącym stopniu złożoności, od rozpoznawania liter i słów, przez przetwarzanie semantyczne, po analizowanie składniowe. Przetwarzanie semantyczne odnosi się do uzyskiwania dostępu do znaczenia bodźca, czy to słowa, obrazu czy dźwięku. Podążając za wczesnymi krokami początkowego rozpoznawania słów, dostęp do znaczenia słowa lub semantyki jest kluczowym krokiem w przetwarzaniu języka. Integracja semantyczna odnosi się do procesu integrowania znaczenia bodźców w celu zrozumienia ich relacji i ma kluczowe znaczenie dla przetwarzania języka wyższego poziomu, takiego jak rozumienie zdań. Nie tylko znaczenie każdego słowa w zdaniu musi być dostępne, ale znaczenia każdego pojedynczego słowa muszą być zintegrowane, aby stworzyć spójne zrozumienie znaczenia zdania lub "sedna".
Osoby z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) często mają znaczne deficyty w rozumieniu języka1. Istnieją pewne dowody sugerujące, że trudności te wynikają z deficytów w przetwarzaniu i integracji semantycznej2,3,4. Jednak inne badania sugerują, że osoby z ASD nie wykazują deficytów przetwarzania semantycznego, gdy materiały są prezentowane w modalnościach niejęzykowych (np. wzrokowych lub słuchowych)3,5,6. Takie odkrycia sugerują, że deficyty przetwarzania semantycznego w ASD mogą być ograniczone do modalności językowych (tj. pisanych lub mówionych). W związku z tym podejścia, które kontrastują różne modalności, mogą dostarczyć informacji na temat zakresu, w jakim deficyty przetwarzania semantycznego są specyficzne dla danej dziedziny lub wskazują na wszechobecny styl przetwarzania. Celem artykułu jest opisanie metodologii porównywania przetwarzania semantycznego między różnymi modalnościami za pomocą zadania torowania semantycznego podczas jednoczesnej rejestracji elektrofizjologicznej.
Paradygmat torowania semantycznego ma długą historię w badaniach nad tym, jak przetwarzanie semantyczne wpływa na rozpoznawanie słów niższego poziomu7,8. W tradycyjnych zadaniach torowania semantycznego prezentowane jest słowo pierwsze (np. kot), po którym następuje słowo docelowe, które jest semantycznie związane (np. pies) lub niezwiązane (np. książka) z liczbą pierwszą. Takie zadanie jest często wykonywane w kontekście leksykalnego zadania decyzyjnego, w którym uczestnicy są proszeni o określenie, czy słowo docelowe jest prawdziwym słowem, czy nie. Inne paradygmaty mogą wymagać od uczestników wykonania zadania kategoryzacji semantycznej słowa docelowego lub oceny, czy te dwa bodźce są powiązane, czy nie. Niezależnie od konkretnego zadania, dziesięciolecia dowodów wykazały, że czasy reakcji (RT) są szybsze w przypadku słów semantycznie związanych z liczbą pierwszą w porównaniu z tymi, które nie są powiązane.
Ten "semantyczny efekt torowania" został przypisany wielu mechanizmom w teoretycznych ujęciach7,8. Jednym z nich jest to, że efekt torowania jest spowodowany automatyczną aktywacją rozprzestrzeniania się przez sieć semantyczną, tak że odzyskanie znaczenia pierwszego słowa aktywuje znaczenie innych semantycznie powiązanych słów, w tym słowa docelowego. To z kolei skraca czas potrzebny na semantyczną aktywację słowa docelowego. Drugim teoretycznym mechanizmem jest mechanizm oczekiwania, który zakłada, że po zobaczeniu pierwszego słowa uczestnicy generują oczekiwany zestaw potencjalnych celów. Słowa docelowe, które znajdują się w tym zestawie, są wtedy szybciej rozpoznawane. Wreszcie, inni postulują istnienie postleksykalnego mechanizmu dopasowania semantycznego, który ustanawia istnienie semantycznego związku między słowem pierwszym a docelowym. Niezależnie od konkretnego mechanizmu leżącego u podstaw efektu, torowanie semantyczne może być użytecznym wskaźnikiem przetwarzania i integracji semantycznej. Ten paradygmat nie ogranicza się również do bodźców leksykalnych i może być również używany do badania semantycznego torowania bodźców niejęzykowych, takich jak obrazy9, a także torowania semantycznego międzymodalnego (np. między słowami a obrazami)3.
Efekty torowania semantycznego zostały dobrze zbadane w literaturze psycholingwistycznej i zostały zbadane pod kątem rodzaju relacji liczba pierwsza - cel, czasu prezentacji liczby pierwszej i docelowej oraz wielu innych manipulacji8. Elektrofizjologiczne korelaty tego efektu zostały również dobrze scharakteryzowane10. Elektroencefalografia (EEG) to metoda rejestrowania aktywności neuronalnej poprzez zmiany aktywności elektrycznej mierzone na skórze głowy. EEG jest użytecznym wyborem metodologii dla paradygmatu torowania semantycznego, ponieważ ma bardzo dobrą rozdzielczość czasową (rzędu milisekund, ms) i może tym samym zapewnić subtelne różnice w przetwarzaniu semantycznym między warunkami lub grupami, nawet przy braku efektów behawioralnych lub reakcji.
Potencjały związane ze zdarzeniami (ERP) to zablokowane w czasie zmiany w EEG, które powstają w odpowiedzi na określony bodziec lub zachowanie. W zależności od czasu i polaryzacji odpowiedzi, różne komponenty ERP odzwierciedlają różne aspekty przetwarzania poznawczego. Komponent N400 jest dobrze znanym wyznacznikiem przetwarzania semantycznego i integracji semantycznej11,12 (chociaż istnieje kilka innych interpretacji10,13). Amplituda N400 jest zmniejszana, gdy integracja semantyczna jest łatwiejsza (na przykład gdy liczba pierwsza i docelowa w paradygmacie torowania semantycznego są semantycznie powiązane) w porównaniu z sytuacją, gdy integracja semantyczna jest trudniejsza (na przykład gdy dwa słowa nie są ze sobą powiązane). Co ważne, różnica amplitudy między warunkami powiązanymi i niepowiązanymi (tj. "efekt N400") nie jest specyficzna dla języka. Efekty N400 obserwuje się również w modalnościach niejęzykowych, takich jak odpowiedzi na pary semantycznie powiązanych i niepowiązanych obrazów lub dźwięków otoczenia14,15,16,17. N400 jest zatem użytecznym komponentem ERP dla celów obecnego paradygmatu, ponieważ może być używany jako niezależne od modalności oszacowanie zdolności przetwarzania semantycznego i integracji.
Osoby z ASD wykazują zmniejszone lub nieobecne efekty semantycznego torowania i efekty N400 w odpowiedzi na bodźce językowe2,3,4, co sugeruje upośledzenie przetwarzania semantycznego. Takie efekty stwierdzono w odpowiedzi na bodźce wzrokowo-semantyczne i audio-semantyczne3,5,6, co potwierdza twierdzenie, że przetwarzanie semantyczne jest selektywnie upośledzone dla bodźców językowych. Jednak większość wcześniejszych badań porównujących modalności wykorzystywała torowanie międzymodalne, tak że para prime-target zawiera bodziec leksykalny. Biorąc pod uwagę propozycję, że osoby z ASD mają deficyty w semantycznym przetwarzaniu bodźców językowych, takie bodźce intermodalne mogły mieć wpływ na wyniki. Aby naprawdę zbadać, czy semantyczne przetwarzanie języka jest selektywnie upośledzone u osób z ASD, należy użyć par bodźców leksykalnych i nieleksykalnych w obrębie modalności. W niedawnym badaniu Coderre i wsp.6 dostarczył pierwszego bezpośredniego porównania semantycznego torowania słów i obrazów w ramach modalności w celu zbadania deficytów przetwarzania semantycznego u dorosłych (w wieku 18-68 lat) z ASD. Uczestnicy z ASD i typowo rozwijający się (TD) oglądali pary obrazków i słów i zostali poproszeni o ocenę, czy bodźce są powiązane, czy nie. Podczas tego zadania semantycznego torowania aktywność ich mózgu była rejestrowana za pomocą EEG. Porównując efekty N400 między grupami i modalnościami, paradygmat ten dostarczył wglądu w naturę przetwarzania semantycznego u osób z ASD.
Celem tego artykułu jest opisanie metodologii ERP stosowanej przez Coderre et al.6. Chociaż ten paradygmat został początkowo wdrożony do badania przetwarzania semantycznego u dorosłych z ASD, może okazać się przydatny dla wszystkich eksperymentatorów chcących zbadać neuronalne korelaty przetwarzania leksyko-semantycznego i wzrokowo-semantycznego, zarówno u osób TD, jak i w określonych populacjach klinicznych.

<table><tbody><tr><td>System EEG</td><td>Electrical Geodesics, Inc. (EGI)</td><td></td><td>Geodezyjny system EEG (GES) System 400: wzmacniacz Net Amps 400, NetStation 5.3, 128-kanałowe siatki czujników geodezyjnych HydroCel</td></tr><tr><td>Chlorek potasu</td><td>Electrical Geodesics, Inc. (EGI)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plastikowe wiadro</td><td>Electrical Geodesics, Inc. (EGI)</td><td></td><td>EGI zapewnia plastikowe wiadro do mieszania elektrolitu, ale można użyć dowolnego czystego pojemnika</td></tr><tr><td>Szampon dla dzieci</td><td>Program do manipulacji obrazami GNU (</td>GIMP) <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr>Johnsona</tbody></table>

zadanie związane z potencjałem związanym ze zdarzeniami semantycznego torowania (erp) do badania przetwarzania leksycyczno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego w zaburzeniach ze spektrum autyzmu

A Semantic Priming Event-related Potential (ERP) Task to Study Lexico-semantic and Visuo-semantic Processing in Autism Spectrum Disorder

Osoby z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) mają charakterystyczne deficyty w rozumieniu znaczenia języka lub przetwarzania semantycznego. Jednak niektóre dowody wskazują, że semantyczne przetwarzanie bodźców niejęzykowych jest nienaruszone, co sugeruje, że deficyty semantyczne mogą być specyficzne dla języka. Aby właściwie scharakteryzować deficyty przetwarzania semantycznego u osób z ASD, konieczne jest porównanie wewnątrzmodalnych bodźców językowych (np. słowa pisane) i niejęzykowych (np. obrazy). W artykule opisano taką metodologię, która wykorzystuje paradygmat torowania semantycznego podczas jednoczesnego rejestrowania danych elektroencefalograficznych (EEG). EEG zapewnia dynamiczną miarę aktywności mózgu, która jest dobrze dopasowana do charakteryzowania subtelnych różnic w przetwarzaniu semantycznym, które mogą nie być obserwowane na poziomie behawioralnym. Paradygmat torowania semantycznego przedstawia obraz lub słowo pierwsze (np. pies), po którym następuje docelowy obraz lub słowo, które jest związane (np. kot) lub niezwiązane (np. ołówek) z liczbą pierwszą. Paradygmat ten może być zatem wykorzystany do oceny przetwarzania semantycznego w różnych modalnościach oraz do porównania zdolności przetwarzania leksyko-semantycznego i wzrokowo-semantycznego u osób z ASD oraz tego, jak mogą się one różnić od osób z TD. Omówiono konkretne etapy związane z tworzeniem bodźców, wykonywaniem badania EEG i analizą danych EEG. Reprezentatywne wyniki ilustrują, w jaki sposób komponent N400 potencjału związanego ze zdarzeniem (ERP) jest redukowany w wyniku semantycznie powiązanych par prime-target w porównaniu z parami niepowiązanymi. Porównania N400 między warunkami, modalnościami i grupami mogą dostarczyć szacunków dotyczących sukcesu przetwarzania semantycznego, a tym samym mogą być wykorzystane do scharakteryzowania deficytów semantycznych u osób z ASD lub innych populacji klinicznych.

Jeśli bodźce zostały odpowiednio podzielone na warunki powiązane i niepowiązane, dla bodźców słownych i obrazowych powinien zostać zaobserwowany efekt N40 (Rysunek 2). Można go zidentyfikować jako większą amplitudę ujemną w warunkach niepowiązanych w porównaniu do warunków powiązanych. W przypadku bodźców słownych efekt ten powinien wystąpić w przedziale 30–50 ms nad centralnymi lub centrumparietalnymi obszarami skóry głowy6,</sup...

Ten artykuł opisuje zadanie ERP oparte na semantycznym torowaniu, wykorzystujące pary obrazów i słów w obrębie modalności do badania przetwarzania semantycznego u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD).

Zadanie związane z potencjałem związanym ze zdarzeniami semantycznego torowania (ERP) do badania przetwarzania leksycyczno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego w zaburzeniach ze spektrum autyzmu

Individuals with autism spectrum disorder (ASD) have characteristic deficits in understanding the meaning of language, or semantic processing. However, ...

Ogólnym celem tej metodologii semantycznego primingu ERP jest porównanie semantycznego przetwarzania bodźców językowych i pozajęzykowych w postaci słów i obrazów u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu w porównaniu z osobami typowo rozwijającymi się. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie autyzmu, takie jak to, czy osoby z zaburzeniami ze spektrum autyzmu mają globalny deficyt w przetwarzaniu semantycznym, który wykracza poza język. Główną zaletą tej techniki jest to, że wykorzystuje elektroencefalografię, technikę pomiaru aktywności mózgu, która może wychwycić bardzo subtelne różnice w przetwarzaniu poznawczym między grupami.Procedurę zademonstruje Emme O'Rourke, asystentka naukowa w moim laboratorium. Zmierz obwód głowy uczestnika, przechodząc przez wgłębienie i nasiona, w celu dobrania odpowiedniej wielkości siatki EEG. Zacznij od zanurzenia elektroencefalografii lub elektrod EEG w roztworze elektrolitu na pięć minut.Poinstruuj uczestnika, aby zamknął oczy, a następnie umieść siatkę tak, aby ściśle przylegała do jego głowy. Gdy wszystkie elektrody zostaną osadzone na skórze głowy, sprawdź impedancje. Ponownie osadź lub ponownie zwilż wszystkie elektrody o impedancji powyżej 50 kiloomów.Na koniec poinstruuj uczestnika, aby ocenił, czy bodźce na ekranie są powiązane, czy nie, naciskając przycisk na klawiaturze. Powiedz im, aby poczekali z odpowiedzią, aż drugi bodziec zniknie z ekranu, a krzyż zniknie. Na koniec poproś uczestnika o wykonanie zadania.Zacznij od otwarcia oprogramowania do przetwarzania EEG. Aby filtrować dane, utwórz nowe narzędzie filtrujące, wybierając pozycję filtrowania w menu rozwijanym tworzenia, a następnie zmień nazwę narzędzia. Następnie ustaw filtr górnoprzepustowy na 0,1 Hz, a filtr dolnoprzepustowy na 50 Hz.Zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij oryginalny plik zapisu EEG do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom. Następnie, aby podzielić dane na próby, utwórz nowe narzędzie do segmentacji i odpowiednio je nazwij. W obszarze kategorii do utworzenia naciśnij znak plus, aby utworzyć nową kategorię i zmień jej nazwę związaną z obrazem.Przeciągnij ikonę kodu do pola tworzenia kategorii na podstawie kryteriów i ustaw ją jako kod PIC1, aby zablokować czas na prezentację bodźca 1. Przeciągnij ikonę kodu klucza do pola tworzenia kategorii i ustaw ją jako numer komórki kodu klucza to 1. Należy pamiętać, że aby uwzględnić tylko poprawne próby, przeciągnij inną ikonę kodu klucza do pola tworzenia kategorii i ustaw ją jako wartość ewaluacyjną kodu klucza 1.Następnie u dołu okna ustaw długość segmentu tak, aby wydłużyć segment o 100 milisekund przed i 2, 300 milisekund po. Sklonuj kategorię, naciskając przycisk klonowania i zmień jej nazwę na obraz niepowiązany. Ustaw kod na PIC1, a numer komórki kodu klucza na 2.Sklonuj kategorię i zmień jej nazwę na powiązaną ze słowem. Ustaw kod na WRD1, a numer komórki kodu klucza na 3. Następnie ponownie sklonuj kategorię i zmień jej nazwę na słowo niepowiązane.Ustaw kod na WRD1, a numer komórki kodu klucza na 4. Zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij najnowszy wstępnie przetworzony plik do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom. Aby przeprowadzić wykrywanie artefaktów, utwórz nowe narzędzie do wykrywania artefaktów i nadaj mu nazwę.W ustawieniach wykrywania artefaktów naciśnij znak plus u dołu okna, aby dodać nowe ustawienie. Wybierz uszkodzone kanały z menu rozwijanego w obszarze operacja. Pozostaw wszystkie ustawienia domyślne.Dodaj nowe ustawienie i dodaj wybierz mrugnięcie okiem z menu rozwijanego operacji i pozostaw wszystkie ustawienia domyślne. Następnie dodaj nowe ustawienie i wybierz ruch gałek ocznych z menu rozwijanego operacji i pozostaw wszystkie ustawienia. Zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij najnowszy wstępnie przetworzony plik do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom.Otwórz wynikowy plik w panelu recenzji i przewijaj każdą próbę, naciskając przyciski strzałek w menu kategorii na prawym pasku bocznym. Oznacz próby jako dobre lub złe, klikając odpowiednio zielone lub czerwone kółko. Po zakończeniu zamknij plik, aby zapisać wyniki.Następnie utwórz nowe narzędzie do zastępowania złych kanałów i nazwij je. Zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij najnowszy wstępnie przetworzony plik do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom. Wykonaj uśrednianie pojedynczego obiektu, aby zapaść się w próbach.Utwórz nowe narzędzie do uśredniania i odpowiednio je nazwij. W obszarze Ustawienia uśredniania wybierz opcję Obsługuj pliki źródłowe razem i Obsługuj tematy osobno. Następnie zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij najnowszy wstępnie przetworzony plik do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom.Następnie utwórz nowe narzędzie do operacji montażu i nazwij je odpowiednio. Wybierz odpowiednią siatkę z menu rozwijanego w obszarze Lista montaży dla układu czujnika. Wybierz opcję Średnia wartość referencyjna i upewnij się, że jest zaznaczone pole wykluczania złych kanałów z odwołania.Zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij najnowszy wstępnie przetworzony plik do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom. Na koniec wykonaj korektę linii bazowej, używając pierwszych 100 milisekund segmentu. Utwórz nowe narzędzie do korekcji linii bazowej i nadaj mu nazwę.W obszarze Ustawienia korekcji linii bazowej kliknij opcję wybierz linię bazową z części segmentu. Wybierz linię bazową w odniesieniu do czasu segmentu równego zero, a linia bazowa rozpoczyna się 100 milisekund przed czasem zerowym i ma długość 100 milisekund. Na koniec zapisz narzędzie, a następnie przeciągnij najnowszy wstępnie przetworzony plik do pola plików wejściowych w lewym górnym rogu okna i naciśnij uruchom.W tym przypadku reprezentatywne przebiegi ERP na elektrodzie CZ wykazują większą amplitudę do warunków niepowiązanych w porównaniu z warunkami powiązanymi, przy około 400 milisekundach. Co więcej, te wykresy topograficzne pokazują różnicę niezwiązaną/powiązaną, uśrednioną w oknie od 400 do 500 milisekund. Grupy kliniczne, takie jak osoby z ASD, mogą wykazywać mniejszy efekt N400 w odpowiedzi na słowa, co sugeruje trudności z przetwarzaniem leksykozemantycznym.Gdy bodźce są już stworzone, a zadanie jest gotowe, badanie EEG i wstępne przetwarzanie trwa około półtorej godziny na uczestnika. Technika ta zapewnia naukowcom zajmującym się autyzmem unikalny sposób na badanie przetwarzania semantycznego w różnych modalnościach u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu. Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak funkcjonalny rezonans magnetyczny, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak obwody neuronalne leżące u podstaw przetwarzania leksykozemantycznego i wizualno-semantycznego u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.Nie zapominaj, że praca z osobami z autyzmem może czasami być wyzwaniem i że podczas wykonywania procedury EEG może być konieczne wykonanie pewnych adaptacji lub poprawek w testach.

a-semantic-priming-event-related-potential-erp-task-to-study-lexico

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Korzystając z potencjałów EEG związanych ze zdarzeniami (ERP), badamy wpływ leków przeciwpsychotycznych na nieprawidłowe aktywacje semantyczne mózgu u zdrowych osób z cechami schizotypowymi. Używamy ERP do śledzenia wyraźnych zmian w aktywności mózgu, rzucając światło na procesy poznawcze związane z kategoryzacją semantyczną.

Badanie wpływu leków przeciwpsychotycznych i schizotypów na N400 przy użyciu potencjałów związanych ze zdarzeniami i kategoryzacji semantycznej

Opisujemy, jak wdrożyć zestaw zadań behawioralnych, aby zbadać przetwarzanie i integrację bodźców sensorycznych u dzieci z ASD. Celem jest scharakteryzowanie indywidualnych różnic w czasowym przetwarzaniu prostych bodźców słuchowych i wzrokowych oraz powiązanie ich z umiejętnościami percepcyjnymi wyższego rzędu, takimi jak percepcja mowy.

Badanie funkcji sensorycznych i multisensorycznych u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu

Kilkoro dzieci z jednostronnym porażeniem mózgowym zdaje się lekceważyć zachowaną zdolność chorej kończyny górnej. To rozwojowe lekceważenie jest szeroko opisane w literaturze, ale zaangażowane procesy poznawcze nie zostały zbadane. Aby zbadać czynniki poznawcze leżące u podstaw kontroli kończyn górnych, opracowano protokół potencjału związanego ze zdarzeniem.

Potencjały związane ze zdarzeniami podczas zadań odpowiedzi docelowej w celu badania procesów poznawczych używania kończyn górnych u dzieci z jednostronnym porażeniem mózgowym

Badania elektrofizjologiczne są ważnym narzędziem do identyfikacji biomarkerów zaburzeń rozwojowych, w tym zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD), ale zbieranie danych w tych populacjach pozostaje wyzwaniem. W niniejszej pracy przedstawiono protokół zapoznawczy towarzyszący badaniom, które obejmują elektroencefalografię (EEG) w celu zwiększenia prawdopodobieństwa zbierania danych EEG od dzieci z ASD.

Protokół zapoznawczy ułatwia udział dzieci z ASD w badaniach elektrofizjologicznych

Ten protokół opisuje kluczowe kroki związane z oceną wrażliwości mózgu jednej osoby na przetwarzanie bodźców bliskiej osoby poprzez wybór par partnerów, jednoczesne rejestrowanie ich elektroencefalogramu (EEG) i obliczanie ich potencjałów mózgowych związanych ze zdarzeniami (ERP).

Jak badać wpływ przetwarzania bodźców na potencjały wywołane w mózgu osób bliskich podczas hyperscanningu partnerów

Przedstawiamy protokół do badania wykorzystania wskazówek morfologicznych podczas rozumienia zdań w czasie rzeczywistym przez dzieci z autyzmem.

Wykorzystanie paradygmatu świata wizualnego do badania rozumienia zdań u dzieci z autyzmem mówiących po mandaryńsku

Prezentujemy protokół do zbadania względnej sekwencji aktywacji fonologii i semantyki w wizualnym rozpoznawaniu słów. Wyniki pokazują, że podobnie jak w przypadku kont interaktywnych, reprezentacje semantyczne i fonologiczne mogą być przetwarzane interaktywnie, a reprezentacje językowe wyższego poziomu mogą wpływać na wczesne przetwarzanie.

Interakcja między procesami fonologicznymi i semantycznymi w wizualnym rozpoznawaniu słów za pomocą elektrofizjologii

Ten protokół ma na celu zbadanie podstawowych zmian elektrofizjologicznych związanych z uczeniem się u osób z głęboką głuchotą po krótkim okresie szkolenia w zakresie audio-dotykowej substytucji sensorycznej poprzez zastosowanie techniki potencjału związanego ze zdarzeniem.

Ocena treningu audio-dotykowej substytucji sensorycznej u uczestników z głęboką głuchotą z wykorzystaniem techniki potencjału związanego ze zdarzeniem

Pokazujemy, jak obiektywna miara może być zastosowana w powszechnie stosowanym paradygmacie iluzji gumowej ręki. Miara ta jest uzyskiwana przez modyfikację dobrze ugruntowanego zadania kongruencji intermodalnej. Zadanie to pozwala na zbadanie procesów multisensorycznych, które są krytyczne dla modulacji reprezentacji ciała, jak w iluzji gumowej ręki.

Zadanie kongruencji intermodalnej jako sposób na uzyskanie obiektywnej miary behawioralnej w paradygmacie iluzji gumowej ręki

Ten protokół opisuje zadanie czasu reakcji szeregowej do wyboru 5 opcji, które jest zadaniem opartym na instrumentacji, używanym do badania uwagi i kontroli impulsów u gryzoni. Wyzwania dnia testowego, które są modyfikacjami standardowego zadania, zwiększają elastyczność zadania i mogą być łączone z innymi manipulacjami, aby pełniej scharakteryzować zachowanie.

Zadanie 5-Choice Serial Reaction Time Task: zadanie skupienia uwagi i kontroli impulsów dla gryzoni

Poznaj metodologię ERP z zadaniem torowania semantycznego do badania przetwarzania leksycalno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego u osób ze spektrum autyzmu. Technika EEG pozwala wykryć subtelne różnice w przetwarzaniu poznawczym między grupami.

Zadanie związane z potencjałem związanym ze zdarzeniami semantycznego torowania (ERP) do badania przetwarzania leksycyczno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego w zaburzeniach ze spektrum autyzmu (Wideo) | JoVE Journal

Zadanie związane z potencjałem związanym ze zdarzeniami semantycznego torowania (ERP) do badania przetwarzania leksycyczno-semantycznego i wzrokowo-semantycznego w zaburzeniach ze spektrum autyzmu

Przeglądaj więcej filmów