Oddball paradigma - Oddball paradigm

The paradigma oddball je experimentální design používaný v psychologie výzkum. Prezentace sekvencí opakujících se podnětů jsou zřídka přerušovány deviantním podnětem. Zaznamenává se reakce účastníka na tento „podivný“ podnět.

Použití ve výzkumu ERP

Metoda oddball byla poprvé použita v potenciál související s událostmi (ERP) výzkum Nancy Squires, Kenneth Squires a Stevena Hillyarda na UC San Diego.[1]

Ve výzkumu ERP bylo zjištěno, že potenciál související s událostmi v parieto-centrální oblasti lebky, ke kterému obvykle dochází přibližně 300 ms po prezentaci stimulů tzv. P300 je větší po cílovém stimulu. K vlně P300 dochází pouze v případě, že se subjekt aktivně účastní úkolu detekce cílů. Jeho amplituda se mění s nepravděpodobností cílů. Jeho latence se mění s obtížemi rozlišit cílový stimul od standardních stimulů.[2]

Detekce těchto cílů spolehlivě evokuje přechodnou aktivitu v prefrontálních kortikálních oblastech. Měření hemodynamické aktivity mozku v prefrontální kůře pomocí funkční magnetická rezonance (fMRI) odhalilo, že dorsolaterální prefrontální kůra je spojena s dynamickými změnami v mapování podnětů na odpovědi (např. strategie reakce), nezávisle na jakýchkoli změnách chování.[3]

Protože se ukázalo, že P300 je kognitivní složkou v bdělosti závislou na pozornosti, dalo by se předpokládat, že by během spánku chyběla; doba, ve které se obecně považuje za potlačené zpracování informací o vnějších podnětech. Dosavadní výzkum naznačuje, že P300 lze zaznamenat během přechodu do režimu spánku a poté se znovu objeví v režimu REM. Stimuly, které jsou vzácné a rušivé, s větší pravděpodobností vyvolají klasický temenní P300 v REM spánku. Na frontálních místech je však malá nebo žádná pozitivita. To je v souladu se studiemi zobrazování mozku, které ukazují, že čelní deaktivace je charakteristická pro REM spánek. Tato zjištění naznačují, že zatímco pražci mohou být schopni detekovat odchylku stimulu ve fázi 1 a REM, čelní příspěvek k vědomí může být ztracen.[4]

Studie poznávání často používají zvláštní paradigma ke studiu účinků stimulační novosti a významu na zpracování informací. Zvláštní koule má však tendenci být vnímavěji novější než standardní opakovaný stimul a také relevantnější pro probíhající úkol, což ztěžuje rozmotání účinků kvůli vnímavosti a významnosti stimulu. Vyhodnocení různých mozkových ERP může tento účinek dešifrovat. Frontro-centrální N2 složka ERP je primárně ovlivněna percepční novinkou, zatímco pouze centro-parietální P3 složka je modulována jak významností stimulu, tak novinkou.[5]

Klasické paradigma sluchového oddbalu lze upravit tak, aby produkovalo různé nervové reakce, a lze jej tedy použít k vyšetřování dysfunkcí při senzorickém a kognitivním zpracování v klinických vzorcích.[6]

Unikátní aplikace paradigmatu oddball se hojně používá ve výzkumu schizofrenie ke studiu účinků ve vzorcích neuronových generátorů v paměti pro nepřetržité rozpoznávání a endofenotypů, které poskytují model genetického vztahu psychiatrických onemocnění, který představuje fenotypy mezi zjevným klinickým syndromem a genetickými základy .[7]

Jiná použití

Paradigma oddball byla rozšířena na použití mimo výzkum ERP.

Paradigma oddball má silné účinky na dilataci zornice, která je způsobena přechodnou aktivitou subkortikálního Locus Coeruleus. [8][9] Tento efekt dilatace zornice je diskutován, aby naznačil detekci význačného stimulu [10] a očekává se, že zesílí smyslové zpracování význačného stimulu zvýšeným nervovým ziskem. [11][12]

The vnímání času se zdá být modulován našimi nedávnými zkušenostmi. Lidé obvykle nadhodnocují vnímanou dobu trvání počáteční události v proudu identických událostí. Počáteční studie naznačovaly, že tato „subjektivní dilatace času“ vyvolaná zvláštním kouzlem prodloužila vnímanou dobu trvání zvláštních stimulů o 30–50%, ale následný výzkum zaznamenal mírnější expanzi kolem 10% nebo méně a směr účinku, ať už divák vnímá zvýšení nebo zkrácení doby trvání, také se zdá být závislá na použitém stimulu.[13]

Reference

  1. ^ Squires NK, Squires KC, Hillyard SA (duben 1975). „Dvě varianty pozitivních vln s dlouhou latencí vyvolaných nepředvídatelnými sluchovými podněty u člověka“. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 38: 387–401. doi:10.1016/0013-4694(75)90263-1. PMID  46819.
  2. ^ Picton TW (1992). „Vlna P300 potenciálu souvisejícího s lidskou událostí“. J Clin Neurophysiol. 9: 456–79. doi:10.1097/00004691-199210000-00002. PMID  1464675.
  3. ^ Huettel S, McCarthy G (2004). „Co je na úkolu s podivnou koulí zvláštní? Prefrontální kůra se aktivuje dynamickými změnami ve strategii odezvy“. Neuropsychologie. 42: 379–386. doi:10.1016 / j.neuropsychologia.2003.07.009.
  4. ^ Cote KA (2002). "Zkoumání vědomí během spánku s paradigmatem sluchové liché koule". International Journal of Psychophysiology. 46 (3): 227–241. doi:10.1016 / s0167-8760 (02) 00114-9.
  5. ^ Ferrari VJ (2010). „Zjištění novosti a významu“. Journal of Cognitive Neuroscience. 22 (2): 404–411. doi:10.1162 / jocn.2009.21244. PMC  3612945.
  6. ^ İşoğlu-Alkaç Ü (2007). „POTENCIÁLY SOUVISEJÍCÍ S AKCIMI BĚHEM AUDITORSKÉHO ODDBALLU A KOMBINOVANÉHO AUDITORSKÉHO ODDBALLU – VIZUÁLNÍ PARADIGMY“. International Journal of Neuroscience. 117 (4): 487–506. doi:10.1080/00207450600773509.
  7. ^ „Beyond the Oddball in Schizophrenia Research: Neurophysiologic Studies of Memory and Language Processing. (2010)“. Psychofyziologie. 47: S10 – S11.
  8. ^ Murphy, P. R., O'Connell, R. G., O'Sullivan, M., Robertson, I. H., & Balsters, J. H. (2014). Kovarie průměru žáka s aktivitou BOLD v lidském locus coeruleus. Mapování lidského mozku, 35 (8), 4140-4154.
  9. ^ Joshi, S., Li, Y., Kalwani, Rishi M., & Gold, Joshua I. (2016). Vztahy mezi průměrem zornice a neuronální aktivitou v Locus Coeruleus, Colliculi a Cingulate Cortex. Neuron, 89 (1), 221-234. doi: 10.1016 / j.neuron.2015.11.028
  10. ^ Vazey, E. M., Moorman, D. E., & Aston-Jones, G. (2018). Aktivita fázického lokusu coeruleus reguluje kortikální kódování význačných informací. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115 (40), E9439-E9448.
  11. ^ Mather, M., Clewett, D., Sakaki, M., & Harley, C. W. (2016). Norepinefrin zapaluje lokální hotspoty neuronové excitace: Jak vzrušení zesiluje selektivitu ve vnímání a paměti. Behaviorální a mozkové vědy, 39, e200-e200. doi: 10.1017 / S0140525X15000667
  12. ^ Aston-Jones, G. a Cohen, J. D. (2005). Integrativní teorie funkce locus coeruleus-norepinefrin: adaptivní zisk a optimální výkon. Annu. Rev. Neurosci., 28, 403-450.
  13. ^ Aaen-Stockdale C, Hotchkiss J, Heron J, Whitaker D (červen 2011). „Vnímaný čas závisí na prostorové frekvenci“. Vision Vision. 51 (11): 1232–8. doi:10.1016 / j.visres.2011.03.019. PMC  3121949. PMID  21477613.