Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Neuropsychology

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

פוטנציאלים הקשורים לאירועים והמשימה המוזרה
 
Click here for the English version

פוטנציאלים הקשורים לאירועים והמשימה המוזרה

Overview

מקור: מעבדות של ג'ונאס ט. קפלן ושרה גימבל – אוניברסיטת דרום קליפורניה

בהתחשב בכמות העצומה של מידע שנתפס על ידי איברי החישה, זה חיוני כי המוח הוא מסוגל לתעדף את העיבוד של גירויים מסוימים, להשקיע פחות מאמץ על מה לא יכול להיות חשוב כרגע ולטפל במה הוא. היוריסטית אחת שהמוח משתמש בה היא להתעלם מגירויים תכופים או קבועים לטובת גירויים בלתי צפויים או ייחודיים. לכן, אירועים נדירים נוטים להיות בולטים יותר ולתפוס את תשומת הלב שלנו. יתר על כן, גירויים הרלוונטיים למטרות ההתנהגות הנוכחיות שלנו מקבלים עדיפות על פני אלה שאינם רלוונטיים.

הקורלציה הנוירופיזיולוגית של תשומת הלב נבדקה באופן ניסיוני באמצעות הפרדיגמה המוזרה. המשימה המוזרה, שהוצגה במקור בשנת 1975, מציגה למשתתף רצף של גירויים קוליים או חזותיים חוזרים ונשנים, שנקטעים לעתים רחוקות על ידי גירוי בלתי צפוי. 1 הפרעה זו על ידי גירוי יעד הוכח לעורר אירועים חשמליים ספציפיים הניתנים לתיעוד בקרקפת המכונה פוטנציאל הקשור לאירוע (ERPs). ERP הוא תגובת המוח הנמדדת הנובעת מאירוע חושי, קוגניטיבי או מוטורי ספציפי. ERPs נמדדים באמצעות אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), אמצעי לא פולשני להערכת תפקוד המוח בחולים עם מחלות ואנשים מתפקדים בדרך כלל. רכיב ERP ספציפי שנמצא על פני האזור הקודקודי של הקרקפת, המכונה P300, משופר בתגובה לאירועים מוזרים. P300 הוא הסטה חיובית באות EEG המתרחשת בין 250 ל 500 ms לאחר תחילת גירוי. באופן כללי, פוטנציאלים מוקדמים משקפים עיבוד חושי-מוטורי בעוד שפוטנציאלים מאוחרים יותר כמו P300 משקפים עיבוד קוגניטיבי.

בסרטון וידאו זה, אנו מראים כיצד לנהל את המשימה המוזרה באמצעות EEG. הווידאו יכסה את ההתקנה וההתנהלות של EEG, וניתוח של ERPs הקשורים הן לגירויים שליטה והן לגירויים ממוקדים במשימה המוזרה. במשימה זו, המשתתפים מוגדרים עם אלקטרודות EEG, ואז פעילות המוח נרשמת בזמן שהם רואים גירויי שליטה, משולבים עם גירויים היעד. ההליך דומה לזה של חביבי ואח' . 2 בכל פעם שמוצג גירוי יעד, המשתתף לוחץ על כפתור. כאשר ה- ERPs הם בממוצע על פני גירויי הבקרה והיעד, ניתן להשוות את הקורלציה העצבית של כל אירוע בחלון זמן נבחר.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. גיוס משתתפים

  1. לגייס 20 משתתפים לניסוי.
  2. ודא כי המשתתפים עודכנו באופן מלא על נהלי המחקר וחתמו על כל טפסי ההסכמה המתאימים.

2. איסוף נתונים

  1. הכנת EEG (הערה: שלבים אלה מיועדים לשימוש עם מערכת Neuroscan 4.3 עם מגבר Synamps 2 ומכסה מהיר של 64 ערוצים.)
    1. המשתתפים במחקר EEG לא צריכים להיות כל מוצרי שיער (למשל,ג'ל, עכבר, או מרכך leave-in) בשיער שלהם לפני השתתפותם.
    2. מלא 2-4, מזרקים 10 מ"ל עם אלקטרודה ג'ל מוליך(כלומר,ג'ל מהיר). מומלץ לערבב את הג'ל לפני השימוש בו כדי לשחרר בועות אוויר.
    3. מברישים היטב את השיער והקרקפת (כ-5 דקות).
    4. ראש נקי עם אלכוהול וגאזה כותנה. גם לנקות את העור למיקום של אלקטרודות: שני mastoids (מאחורי כל אוזן), מתחת ומעל העין השמאלית VEO (אלקטרו עינית אנכית), ואת הצדדים הרחוקים של כל HEO עין (אלקטרו עינית אופקית; איור 1, משמאל).
    5. באמצעות דיסקים דו-צדדיים של דבק, הנח את האלקטרודות.
    6. למדוד את הראש מהחזית (ישירות בין הגבות, באמצע העין) אל inion (מתחת בליטה של הראש מאחור). מרחק זה יקבע את גודל המכסה (קטן, בינוני או גדול). כדי למקם את המכסה, לסמן את 10% של המרחק הנמדד על המצח ולוודא כי אלקטרודה באמצע חזיתית (FPz) ממוקם על נקודה מסומנת זו.
    7. חבר את אלקטרודות הפנים לכבלים המתאימים להן על המכסה
    8. התחל למלא את האלקטרודות בג'ל, תוך שימוש בקצה המחט הקהה כדי לגרד את השיער הצידה מתחת לאלקטרודה, כך שהאלקטרודה נמצאת במגע ישיר עם הקרקפת. שים לב לא לפצוע את העור.
      1. הרמת האלקטרודה קצת מקלה על החדרת הג'ל. ברוב המקרים, יהיה שיער מתחת לאלקטרודה. הזזתו מהדרך תאפשר לעכבה טובה יותר.
    9. קח את המשתתף לחדר אטום לרעש וחבר את המכסה ואלקטרודות בודדות.
    10. בדוק את העכבה של חיבור אלקטרודה-קרקפת כדי לשמור אותו מתחת 10 KΩ. אם המכשול גבוה ודא האלקטרודה יש ג'ל מוליך והוא בקשר עם הקרקפת.
      1. המכשול הוא הנטייה לעכב את זרימתו של זרם לסירוגין. עישול גבוה עלול להגביר את הרעש בנתונים, ויש למזער אותו לפני תחילת המחקר.
      2. ברוב המקרים, השיער הוא בדרך של האלקטרודה. הזזת זה מהדרך צריכה לקבל מכשול טוב יותר.
    11. ברגע שהמעכבה מקובלת על כל האלקטרודות, ועקבות EEG אינן ריקות מרעש, איסוף הנתונים יכול להתחיל.

Figure 1
איור 1: מיקום אלקטרודה. מיקום האלקטרודות בפנים כדי לזהות חפצי EOG (משמאל). תרשים של מדידה ישירות בין הגבות רק מתחת לבליטה בחלק האחורי של הראש. 10% ממדידה זו נמדדת מעל סימן אמצע העין, וכאן ממוקמת אלקטרודת FPZ של המכסה (מימין).

  1. איסוף נתוני EEG
    1. הכן את המשתתף לביצוע המשימה.
      1. מניחים את המשתתף בכיסא במרחק של 75 ס"מ ממסך המחשב בגודל 16 נכנס, בחדר סאונד ומונשם קלות (מוגן אקוסטית וחשמלית).
      2. אמור למשתתף שהוא יראה עיגולים צבעוניים מופיעים על המסך. בכל פעם שנראה עיגול ירוק, על המשתתף ללחוץ על כפתור המוחזק בידימין (איור 2).
        1. הצג כל גירוי עבור 1000 ms, עם מרווח ביניים של 1000 ms בין מצגות גירוי.
        2. הצג את 64 גירויי היעד, המשולבים באופן אקראי בין 96 מצגות של העיגולים האדומים שאינם מטרה. חזור על רצף זה פעמיים, עבור סך של 128 ניסויי גירוי יעד ו -192 ניסויי בקרה שאינם מטרה.
    2. הפעל את המערכת, ויש לי הקלטה רציפה של EEG לאורך כל המצגת של המשימה הפונקציונלית.
    3. EEG מוגבר על ידי אמפרים עם רווח של 1024 ופס של 0.01-100 הרץ.
    4. ניסויים מזוהמים על ידי מצמוצים ודחיית חפץ (כ -15% מהניסויים) יבוטלו.

Figure 2
איור 2: למד עיצוב עבור המשימה המוזרה. המשתתף מוצג עם עיגול אדום או עיגול ירוק. כל גירוי מופיע עבור 1 s, ואחריו מסך ריק של 1 s. בכל פעם שהמשתתף רואה עיגול ירוק, הוא מונחה ללחוץ על כפתור המוחזק בידו הימנית.

3. ניתוח נתונים

  1. לא מקוון, נתוני הפניה למסטואידים ממוצעים.
  2. פלח נתוני EEG רציפים לתקופות, החל 200 אלפיות השנייה לפני וכלה 1000 אלפיות השנייה לאחר תחילת הגירוי.
  3. תקופות מתוקנות בסיסית באמצעות התקופה 200 ms לפני תחילת הגירוי.
  4. כדי לתקן עבור ממצאי תנועה, תקופות עם שינוי אות העולה על 150 microvolt בכל אלקטרודה EEG לא נכללו בממוצע.
  5. הנתונים מסוננים דיגיטלית במצב לא מקוון (bandpass 0.05-20 הרץ).
  6. השתמש בממוצעי ERP המוצגים מאתרי ההקלטה של Pz עבור גירויי יעד ושליטה.
    1. השיא (משרעת והשהיה) של P300 הקודקודי מתקבל באופן אוטומטי ב- Electrode Pz.
  7. ניתוח סטטיסטי
    1. עלילה ERP ממוצעים מן האלקטרודות Pz הקודקודי.
    2. עבור משרעת שיא והשהיה, השתמש F-בדיקות עבור כל טווח השהיה כדי לקבוע אם יש הבדל בין גירויי היעד ושליטה.

בהתחשב בכמות העצומה של מידע חושי בסביבה שלנו, המוח חייב להיות מסוגל לתעדף את העיבוד של גירויים מסוימים, כך שהוא משקיע פחות מאמץ על מה לא יכול להיות חשוב כרגע, ולטפל במה הוא.

מדי יום, אדם נחשף למראות וצלילים מרובים, כמו אנשים שמקלידים במשרד או חזותיים על מסך מחשב.

תשומת הלב שמישהו מקדיש לגירויים כאלה תלויה, בחלקה, במטרות שלהם בכל רגע נתון. לדוגמה, הם עשויים להתמקד בכוונה בצג שלהם כדי לסקור מצגת. כאשר זה קורה, המוח מתעלם מפריטים תכופים ולא חשובים - כמו הקלדה של עמיתים לעבודה - ובמקום זאת מטפל בשקופיות שעל המסך.

זוהי דוגמה לתהליך הנקרא תשומת לב מלמעלה למטה, שבו המוח מסנן מידע שאינו קשור למטרה.

לעומת זאת, תשומת לב מלמטה למעלה עוסקת בגירויים ייחודיים ובלתי צפויים, שיש להם את היכולת ללכוד את תשומת לבו של אדם, למרות שהם אינם קשורים למטרה.

רעשים או מראות נדירים אלה נקראים גירויים מוזרים, ובשל החידוש שלהם - הם בעדיפות על ידי המוח לעיבוד, כפי שהם עשויים להיות חשובים. רעש במטבח עלול לגרום לכך שמישהו נפגע, או שאולי יש חטיפים.

בתגובה לאירועים חושיים כה חשובים – ההתרסקות במטבח – ניתן להפעיל מספר נוירונים באותו אזור במוח, מה שמקדם את התפשטות האות החשמלי.

תגובה חשמלית זו ניתן לאמוד בקרקפת עם אלקטרודות באמצעות טכניקות של אלקטרואנצפלוגרפיה - מקוצר כמו EEG - ואת המידה המתקבלת נקרא פוטנציאל הקשור לאירוע, או ERP.

בסרטון זה, נחקור ERPs במהלך פרדיגמה מוזרה, שבה הנושאים מוצגים גירויים חזותיים ייחודיים ונפוצים. אנו נדגים כיצד להגדיר ניסוי EEG, לנתח נתוני ERP ולחקור כיצד חוקרים מיישמים טכניקה זו כדי לחקור היבטים אחרים של תשומת לב.

בניסוי זה, הפעילות המוחית של המשתתפים המציגים שני סוגים של גירויים מבוססי צורה – בסיסיים ומוזרים – נמדדת באמצעות EEG, על מנת לקבל תובנה לגבי האופן שבו המוח מזהה מידע חושי חשוב שאינו רלוונטי.

כדי להתכונן ל-EEG, החוקרים מציבים אלקטרודות – שכבר מוכנסות למכסה – על קרקפות המשתתפים במקומות אנטומיים ספציפיים, כך שניתן יהיה לתעד פעילות חשמלית במוח.

אלקטרודות נוספות ממוקמות סביב העיניים כדי לאמוד את פעילות השרירים – שיכולה לייצר ממצאי תנועה בנתוני EEG – ומאחורי האוזניים במקומות מסטואידים המשמשים כהתייחסויות שבהן נאסף מידע לא עצבי.

לאחר מכן המשתתפים מוצגים לשני סוגי הגירויים שהם יראו. כאן, חזותיים בסיסיים מורכבים מעיגול אדום יחיד, בעוד שתמונה מוזרה מורכבת מעיגול ירוק בודד.

המשתתפים מונחים להיות על המשמר עבור צורות ירוקות, ומכוון ללחוץ על כפתור בכל פעם שאחד מהם מוצג על המסך.

במהלך המשימה, כל עיגול מופיע עבור 1 s בצג מחשב. לאחר שהעיגול נעלם, המסך נשאר ריק עבור 1 s, ולאחר מכן מוצגת התמונה הבאה.

החוכמה היא שהמשתתפים מוצגים עיגולים ירוקים באופן ספורדי - והרבה פחות לעתים קרובות - בין כמה תמונות רציפים של אדומים. מתוך 160 הגירויים, רק 64 ירוקים.

הרעיון הוא שתמונות יעד "לא במקום" אלה יתפסו הן תשומת לב מלמטה למעלה - מכיוון שהן נדירות - והן תשומת לב מלמעלה למטה - מכיוון שמטרת המשימה היא לציין מתי צורות אלה מופיעות.

כתוצאה מכך, המוח יגיב לגירויים אלה הקשורים למטרה, שעשויים להיות חשובים על ידי ייצור אותות חשמליים חזקים.

נתוני EEG נרשמים ברציפות בכל 160 הניסויים. לאחר מכן, הרצף חוזר על עצמו ומוצגת קבוצה שנייה של 160 תמונות, המבטיקה שמספיק מידע נאסף כדי להבחין בין פעילות מוזרה אמיתית לרעש.

לאחר מכן, נתוני EEG מעובדים כדי ליצור צורות גל ERP עבור כל אתר אנטומי שעליו ממוקמת אלקטרודה.

בהתבסס על מחקרים קודמים, הנתונים הקריטיים ביותר צפויים ליד האלקטרודה Pz, הממוקמת במרכז הקרקפת לכיוון החלק האחורי של הראש, מעל צומת האונות הקודקודיות.

באופן ספציפי, רכיב אחד של ERPs הקודקודיים האלה, הנקרא P300 - שנקרא כך מכיוון שהוא מורכב משיא חיובי בצורה של גל המתרחשת כ-300 אלפיות השנייה לאחר הצגת גירוי חושי - צפוי להיות משופר בתגובה לעיגולים ירוקים מוזרים.

כדי להתחיל את הניסוי, ברך את המשתתף וודא שהוא חותם על כל טפסי ההסכמה המתאימים. כמו כן, לאשר כי הם לא השתמשו במוצרי שיער, כגון מוס, אשר יכול להפריע הקלטות EEG.

לפני שתמשיך, תחילה מערבבים את הג'ל האלקטרודה מוליך כדי לשחרר את כל בועות האוויר. לאחר מכן, להשתמש בו כדי למלא מזרק 10 מ"ל, אשר יסייע בהחלת חומר זה על הסדרי אלקטרודה מאוחר יותר בפרוטוקול.

לאחר המזרק הוכן, יש להבריש ביסודיות את שיערו ואת הקרקפת של המשתתף, ולנקות את החלק העליון של ראשם בגאזת כותנה ספוגה באלכוהול.

לאחר מכן, לחטא את העור מאחורי כל אחת מאוזני המשתתף מעל ומתחת לעין השמאלית ובמיקומים האופקיים הרחוקים של שתי העיניים באופן דומה.

לאחר מכן, הנח פנים אחד של דיסק דבק דו-צדדי כנגד אלקטרודה. בצד השני, להחיל ג'ל על האלקטרודה החשופה, ולאחר מכן להצמיד אותו לאזור ניקה מעל העין השמאלית. חזור על תהליך זה בשאר התנוחות המעוקרות על הפנים.

כדי לקבוע את גודל כובע ה-EEG שיש להשתמש בו, מדוד את המרחק מחזית ראשו של המשתתף – ישירות בין הגבות – להקרנת ההקרנה של הגולגולת, הממוקמת מתחת לבליטה בחלק האחורי של הראש. מעל נקודת אמצע העין, לסמן 10% של המרחק הנמדד על המצח.

באמצעות מדידת העין אל-האיון, בחר מכסה שמתאים לטווחי ההיקף הסטנדרטיים, והנח אותו כך שאלקטרודה FPz - המרכזית, הקדמית ביותר - ממוקמת מעל הסימן על המצח. לאחר מכן, חבר כל אחת מאלקטרודות הפנים לכבל המתאים לו על המכסה.

לאחר אחזור המזרק מלא הג'ל, ליידע את המשתתף כי אתה תהיה החדרת הקצה קהה לתוך כל אלקטרודה. עכשיו, להרים כל אחד, ולגרד את השיער הבסיסי בצד, נזהר לא לפגוע בעור.

לאחר מכן, להמשיך להכניס את הג'ל, ולחזור על תהליך זה עבור אלקטרודות כובע הנותרים כדי להבטיח כי האותות החשמליים שנאספו בקרקפת מתנהלים כראוי.

לאחר מכן, קחו את המשתתף לחדר שקט עם מיגון אקוסטי וחשמלי, וחברו את כל המכסה למערכת ההקלטה.

באמצעות תוכנת המחשב המשויכת, בדוק את העכבות של חיבורי הקרקפת האלקטרודה. אם המכשול הוא מעל 10 KΩ עבור כל אלקטרודה - אשר יכול לגרום לרעש עקבות EEG - לוודא שיש לו ג'ל מוליך וכי כל השיער הבסיסי הועבר משם.

שים לב שכל ערכי העכבה צריכים להיות כעת מתחת ל- 10 KΩ.

כהכנה למשימה ההתנהגותית, יש למשתתף לשבת כך שהם ממוקמים כ 75 ס"מ מהצג, ולתת להם תיבת תגובה להחזיק. הדגישו שעליהם ללחוץ על כפתור התזמון רק כאשר הם מתבוננים בעיגול ירוק על המסך.

לאחר שהמשתתף מבין את המשימה, הפעל את מערכת EEG. אפשר להם להשלים את 64 ניסויי הגירוי של היעד המשולבים עם 96 ניסויי בקרת ללא מטרה. לאחר 160 הניסויים, ליזום את הרצף לחזור.

לאחר איסוף כל הנתונים, ייבא את התוצאות לתוכנית ניתוח כדי להתחיל בעיבוד לא מקוון. ראשית, לבודד רק את האותות העצביים על ידי הפניית המידע לערכי מסטואיד ממוצעים.

המשך על-ידי חלוקת הקלטות ה-EEG הרציפה לתקופות – מקטעים החל מ- 200 אלפיות השנייה לפני ועד 1000 אלפיות השנייה לאחר תחילת כל גירוי, במקרה זה עיגולים ירוקים או אדומים.

המשך להתאמה בסיסית של מסגרות זמן אלה באמצעות החלקים המתרחשים 200 ms לפני תחילת הגירוי.

לאחר מכן, כדי לתקן את ממצאי התנועה, בטל תקופות שבמהלכם נרשם שינוי אות העולה על 150 μV ± בכל אחת מהאלקטרודות - ולא רק זו שאוספת נתונים מאתר אנטומי מעניין.

לאחר מכן, עבור כל אלקטרודה, ממוצע נתוני EEG שנאספו מכל ניסויי התמונה הבסיסית כדי לייצר צורת גל ERP. באופן דומה, ממוצע הנתונים עבור ניסויים מוזרים.

כדי לנתח את הנתונים, הצג את ממוצעי ERP מאתר ההקלטה Pz הן עבור הצורה של היעד הירוק והן עבור צורות הבקרה האדומה. ברכיבי P300 הקודקודיים, הערך את המשרעת - גובה הרכיב מעל הערך הבסיסי של 0 μV - ואת ההשהיה שלו - כמה זמן הוא מופיע ב- ms לאחר שהמשתתף צופה במעגל.

לאחר מכן, עבור אלה משרעת שיא והשהיה, להשתמש F-בדיקות כדי לקבוע אם יש הבדל בין גירויים בסיסיים מוזרים.

שים לב כי עבור צורות מוזרות ירוקות, המעקב הגיע לשיא של כ 350 אלפיות השנייה לאחר תחילת הגירוי, בעוד לא פסגת P300 נצפתה כאשר המשתתף צפה בעיגולי היעד האדומים של הפקד.

באופן קולקטיבי, נתונים אלה מראים כי הפעילות באונה הקודקודית עולה כאשר מוצגים גירויים מוזרים, המשקפים את התהליכים העצביים המזהים גירויים רלוונטיים למשימה, בולטים.

עכשיו שאתם יודעים איך חוקרים משתמשים בפרדיגמת המוזרות החזותית בעיבוד מידע חושי, בואו נסתכל על האופן שבו מדענים מיישמים טכניקה זו כדי לנתח ERPs בתחומים אחרים.

למרות שהתמקדנו ב-ERPs המיוצרים על ידי מוחות בריאים, חלק מהחוקרים משתמשים בפרדיגמה המוזרה כדי להבין כיצד זעזועי מוח – פציעות הנובעות מטראומה לראש – משפיעים על תהליכים קוגניטיביים.

לדוגמה, קיימות ראיות לכך שתלמידים שסבלו מזעזוע מוח – ושהם מפגינים תסמינים כגון סחרחורת או בלבול – מייצרים פסגות P300 נמוכות משמעותית כאשר הם מפגינים תמונה מוזרה נדירה, בהשוואה למשתתפי בקרה שלא נפגעו.

זה מצביע על כך שזעזועי מוח עלולים להשפיע לרעה על האופן שבו המוח מגיב למידע חושי בעל חשיבות עליונה.

חוקרים אחרים השתמשו בשינוי של פרדיגמת המוזרות – כזו הכוללת צלילים בלתי צפויים, ולא תמונות – כדי להבין טוב יותר את ההבדלים בין תשומת לב מלמעלה למטה לתשומת לב מלמטה למעלה.

על ידי לימוד ERPs המיוצר על ידי גוונים מוזרים, מדענים קבעו כי, לא רק פסגת P300 משופרת גם על ידי צלילים נדירים, אבל כי רכיב זה יכול להיות מורכב משני תת-חלקים: חלק מוקדם בשם P3a, ואלמנט P3b מאוחר יותר.

מעניין, שתי פסגות אלה נצפים ב- ERPs של המשתתפים בהתחשב במטרה לזהות גירויים קוליים נדירים. עם זאת, רק P3a מתרחשת בצורה של המשתתפים שנאמר להם רק להקשיב באופן פסיבי לצלילים, ולא ניתנה מטרה לזהות מוזרים.

לפיכך, P3a נחשב להתמודד עם תשומת לב מלמטה למעלה - וכיצד המוח מגיב לגירויים חדשניים - בעוד P3b ככל הנראה משקף תשומת לב מלמעלה למטה, וכיצד המוח מסווג מטרות קוגניטיבית.

הרגע צפיתם בסרטון של JoVE על השימוש בפרדיגמה המוזרה כדי לחקור את העיבוד של גירויים חושיים – במיוחד באונה הקודקודית. עד עכשיו, אתה צריך לדעת איך לעצב גירויים שונים, להקליט EEGs, כמו גם ליצור ולנתח ERPs. אתה צריך גם להבין כיצד ERPs יכול לספק תובנה על תהליכים קוגניטיביים, לשמש כדי להבין טוב יותר פציעות מסוימות.

תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

במהלך המשימה המוזרה שבה המשתתפים הונחו להגיב בלחיצת כפתור בכל פעם שהם ראו עיגול ירוק, היה P300 קודקודי מוגבר בהשוואה כאשר המשתתף צפה בעיגול האדום של הפקד. עקבות אלה הגיעו לשיא של כ-350 אלפיות שני לאחר תחילת הגירוי, בעוד שלא היה פסגת P300 למעקב הבקרה (איור3).

Figure 3
איור 3: תגובת P300 הקודקודית לתמונות בסיסיות ומוזרות. מעקב זמן ERP ממוצע של התגובה הקודקודית לתמונות בסיסיות (תמונות אדומות) ואי-זוגיות (ירוק). התגובה נמדדת במיקרו-וולט על פני אלפיות שניה.

תוצאות אלה מראות כי הפעילות באונה הקודקודית עולה כאשר מוצג פריט oddball, המשקף את התהליכים העצביים המזהים גירויים רלוונטיים למשימה, בולטים. המוח מגביר את יעילותו על ידי זיהוי פריטים אלה וממקד משאבים בעיבוד שלהם. גירויים הלוכדים תשומת לב בדרך זו מגיבים מהר יותר, וגם נזכרים טוב יותר מאוחר יותר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

גישת ERP, בשל הרזולוציה הזמנית הגבוהה מאוד שלה, מאפשרת אפליה בין האירועים החשמליים התואמים לתהליכים פסיכולוגיים מהירים במיוחד. המשימה המוזרה מדגימה את הכוח הזה, בחשיפת חתימה חשמלית מהאונה הקודקודית שמפלה בין שני גירויים דומים פחות מחצי שנייה לאחר הצגתם. המשימה מספקת חלון לתהליך של המוח לזיהוי תכונות בסביבה שיש להן חשיבות ביולוגית נוכחית. 3

הפרדיגמה המוזרה משלבת היבטים של תשומת לב מלמטה למעלה ולמעלה למטה. תשומת לב מלמטה למעלה מתייחסת ליכולת האקסוגנית של גירוי ללכוד את תשומת הלב שלנו ללא קשר לתוכניות או המטרות הזדוות שלנו. זה בא לידי ביטוי במשימה המוזרה בכך שהמטרות נדירות ושונות מהגירויים האחרים בניסוי, מה שגורם להם להתבלט. תשומת לב מלמעלה למטה מתייחסת ליכולת שלנו לסנן מידע נכנס בהתבסס על יעדי המשימה הנוכחיים שלנו. המשימה המוזרה כרוכה בהיבטים של תשומת לב מלמעלה למטה מכיוון שאנו מונחים להגיב רק לגירויים היעד, ולכן אנו מנסים במודע לטפל בהם. מחקרים מצאו כי פוטנציאל P300 עשוי להיות תת-קומבנציונלי מוקדם ומאוחר, תת-קומפיינט מוקדם (הנקרא P3a) המשקף את המליחות מלמטה למעלה המונעת על ידי החידוש של הגירוי, ואת תת-קומבנציה מאוחרת יותר (הנקרא P3b) המשקפת את הסיווג הקוגניטיבי מלמעלה למטה של הגירוי כמטרה. המשימה המוזרה היא אפוא בדיקה חזקה ומורכבת של תהליכי קשב.

כסמן אמין של תהליכי קשב במוח, P300 עורר על ידי המשימה מוזר יכול להיות סמן ביולוגי שימושי של תפקוד לקוי של תשומת לב. לדוגמה, ילדים עם הפרעת קשב וריכוז מראים פוטנציאל P300 קטן ומאוחר יותר,4 והבדלים אלה נוטים לרדת עם טיפול תרופתי יעיל. 5

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

References

  1. Squires, N.K., Squires, K.C. & Hillyard, S.A. Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 38, 387-401 (1975).
  2. Habibi, A., Wirantana, V. & Starr, A. Cortical Activity during Perception of Musical Rhythm; Comparing Musicians and Non-musicians. Psychomusicology 24, 125-135 (2014).
  3. Halgren, E. & Marinkovic, K. Neurophysiological networks integrating human emotions. in The Cognitive Neurosciences (ed. Gazzaniga, M.S.) 1137-1151 (MIT Press, Cambridge, MA, 1995).
  4. Doyle, A.E., et al. Attention-deficit/hyperactivity disorder endophenotypes. Biol Psychiatry 57, 1324-1335 (2005).
  5. Winsberg, B.G., Javitt, D.C. & Silipo, G.S. Electrophysiological indices of information processing in methylphenidate responders. Biol Psychiatry 42, 434-445 (1997).

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter