Чудесная парадигма - Oddball paradigm

В странная парадигма экспериментальный дизайн, используемый в психология исследование. Презентация последовательностей повторяющихся стимулов редко прерывается девиантным стимулом. Регистрируется реакция участника на этот «чудаковатый» раздражитель.

Использование в исследовании ERP

Метод чудаков был впервые использован в событийный потенциал (ERP) исследования Нэнси Сквайрс, Кеннета Сквайрса и Стивена Хилларда в Калифорнийский университет в Сан-Диего.[1]

В исследовании ERP было обнаружено, что связанный с событием потенциал в теменно-центральной области черепа, который обычно возникает примерно через 300 мс после предъявления стимула, называется P300 больше после целевого стимула. Волна P300 возникает только в том случае, если объект активно участвует в задаче обнаружения целей. Его амплитуда варьируется в зависимости от невероятности целей. Его латентность зависит от сложности отличия целевого стимула от стандартных стимулов.[2]

Обнаружение этих мишеней достоверно вызывает преходящую активность в префронтальных областях коры. Измерение гемодинамической активности мозга в префронтальной коре с помощью функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) показали, что дорсолатеральная префронтальная кора головного мозга связана с динамическими изменениями в отображении стимулов на ответы (например, стратегии ответа), независимо от каких-либо изменений в поведении.[3]

Поскольку было показано, что P300 является зависимым от внимания когнитивным компонентом во время бодрствования, можно предположить, что он отсутствует во время сна; время, когда обычно считается, что обработка информации от внешних раздражителей заблокирована. На сегодняшний день исследования показывают, что P300 может быть записан во время перехода в сон, а затем снова появляется во время быстрого сна. Редкие и навязчивые стимулы с большей вероятностью вызовут классический теменный P300 во время быстрого сна. Тем не менее, на лобных участках позитивность практически отсутствует. Это согласуется с исследованиями изображений мозга, которые показывают, что фронтальная деактивация характерна для быстрого сна. Эти данные показывают, что, хотя спящие могут обнаруживать отклонение стимула на стадии 1 и быстрой фазе сна, фронтальный вклад в сознание может быть потерян.[4]

Исследования познания часто используют странную парадигму для изучения влияния новизны и значимости стимула на обработку информации. Тем не менее, чудак имеет тенденцию быть более новым в восприятии, чем стандартный повторяющийся стимул, а также более релевантным для текущей задачи, что затрудняет выделение эффектов из-за новизны восприятия и значимости стимула. Оценка различных ERP мозга может расшифровать этот эффект. На передне-центральный компонент N2 ERP в первую очередь влияет новизна восприятия, тогда как только центрально-теменной компонент P3 модулируется как значимостью стимула, так и новизной.[5]

Классическая парадигма слуховых чудаков может быть изменена для получения различных нейронных реакций и, следовательно, может быть использована для исследования дисфункций сенсорной и когнитивной обработки в клинических образцах.[6]

Уникальное приложение странной парадигмы широко используется в исследованиях шизофрении для изучения эффектов нейрональных генераторов в непрерывной памяти распознавания и эндофенотипов, которые обеспечивают модель генетической связи психических заболеваний, которая представляет фенотипы между явным клиническим синдромом и генетической основой. .[7]

Другое использование

Парадигма чудаков была распространена на использование за пределами исследования ERP.

Парадигма странностей оказывает сильное влияние на расширение зрачков, которое вызывается временной активностью подкоркового пятна голубого цвета. [8][9] Этот эффект расширения зрачка обсуждается, чтобы указать на обнаружение значимости стимула. [10] и ожидается, что она усилит сенсорную обработку значимого стимула за счет увеличения нейронного усиления. [11][12]

В восприятие времени похоже, модулируется нашим недавним опытом. Люди обычно переоценивают воспринимаемую продолжительность начального события в потоке идентичных событий. Первоначальные исследования показали, что это вызванное необычными причинами «субъективное замедление времени» увеличивало воспринимаемую продолжительность необычных стимулов на 30–50%, но последующие исследования показали более скромное расширение примерно на 10% или меньше, а также направление эффекта, независимо от того, наблюдал ли зритель воспринимает увеличение или уменьшение продолжительности, также кажется, зависит от используемого стимула.[13]

Рекомендации

  1. ^ Сквайрз Н.К., Сквайрс К.С., Хиллард С.А. (апрель 1975 г.). «Две разновидности долгоживущих положительных волн, вызванных непредсказуемыми слуховыми стимулами у человека». Электроэнцефалогр Клин Нейрофизиол. 38: 387–401. Дои:10.1016/0013-4694(75)90263-1. PMID  46819.
  2. ^ Пиктон TW (1992). «Волна Р300 человеческого событийного потенциала». J Clin Neurophysiol. 9: 456–79. Дои:10.1097/00004691-199210000-00002. PMID  1464675.
  3. ^ Хюттель С, Маккарти Дж. (2004). «Что странного в задаче с нечетным мячом? Префронтальная кора головного мозга активируется динамическими изменениями в стратегии реакции». Нейропсихология. 42: 379–386. Дои:10.1016 / j.neuropsychologia.2003.07.009.
  4. ^ Кот КА (2002). «Исследование осведомленности во время сна с помощью слуховой парадигмы нечетного шарика». Международный журнал психофизиологии. 46 (3): 227–241. Дои:10.1016 / s0167-8760 (02) 00114-9.
  5. ^ Феррари VJ (2010). «Обнаружение новизны и значимости». Журнал когнитивной неврологии. 22 (2): 404–411. Дои:10.1162 / jocn.2009.21244. ЧВК  3612945.
  6. ^ İşolu-Alkaç Ü (2007). «СВЯЗАННЫЕ С СОБЫТИЕМ ПОТЕНЦИАЛЫ ВО ВРЕМЯ АУДИТОРСКОГО СУДБОЛА И КОМБИНИРОВАННОГО АУДИТОРСКОГО СУДБОЛА – ВИЗУАЛЬНЫЕ ПАРАДИГМЫ». Международный журнал неврологии. 117 (4): 487–506. Дои:10.1080/00207450600773509.
  7. ^ «За пределами странностей в исследованиях шизофрении: нейрофизиологические исследования памяти и обработки речи. (2010)». Психофизиология. 47: S10 – S11.
  8. ^ Мерфи П. Р., О'Коннелл Р. Г., О'Салливан М., Робертсон И. Х. и Балстерс Дж. Х. (2014). Коварии диаметра зрачка с активностью BOLD в голубом пятне человека. Картирование человеческого мозга, 35 (8), 4140-4154.
  9. ^ Джоши, С., Ли, Ю., Калвани, Риши М., и Голд, Джошуа И. (2016). Взаимосвязь между диаметром зрачка и нейрональной активностью в голубом пятне, холмике и поясной коре головного мозга. Нейрон, 89 (1), 221-234. DOI: 10.1016 / j.neuron.2015.11.028
  10. ^ Вейзи, Э. М., Мурман, Д. Э. и Астон-Джонс, Г. (2018). Активность фазового голубого пятна регулирует корковое кодирование информации о значимости. Слушания Национальной академии наук, 115 (40), E9439-E9448.
  11. ^ Мазер М., Клеветт Д., Сакаки М. и Харли К. В. (2016). Норэпинефрин воспламеняет локальные точки возбуждения нейронов: как возбуждение усиливает избирательность восприятия и памяти. Поведенческие науки и науки о мозге, 39, e200-e200. DOI: 10.1017 / S0140525X15000667
  12. ^ Астон-Джонс, Г., и Коэн, Дж. Д. (2005). Интегративная теория функции голубого пятна и норэпинефрина: адаптивное усиление и оптимальная производительность. Анну. Rev. Neurosci., 28, 403-450.
  13. ^ Aaen-Stockdale C, Hotchkiss J, Heron J, Whitaker D (июнь 2011 г.). «Воспринимаемое время зависит от пространственной частоты». Исследование зрения. 51 (11): 1232–8. Дои:10.1016 / j.visres.2011.03.019. ЧВК  3121949. PMID  21477613.