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Ereignisbezogene Potenziale und die Oddball-Aufgabe

Überblick

Quelle: Laboratorien der Jonas T. Kaplan und der Sarah I. Gimbel-Universität von Südkalifornien

Angesichts die überwältigende Menge an Informationen von den Sinnesorganen erfasst, ist es entscheidend, dass das Gehirn in der Lage, die Verarbeitung bestimmter Reize, um weniger Aufwand ausgeben, was nicht gerade wichtig sein könnte und besuchen, was zu priorisieren. Eine Heuristik, die das Gehirn verbraucht ist, Reize zu ignorieren, die häufig oder ständig zu Gunsten der Reize, die unerwartete oder einzigartig sind. Daher sind eher seltene Ereignisse prägnanteren und unsere Aufmerksamkeit zu erfassen. Darüber hinaus sind Reize, die für unsere aktuellen verhaltensbezogene Ziele sind über die priorisiert, die irrelevant sind.

Die neurophysiologische Korrelate der Aufmerksamkeit worden durch den Einsatz von Oddball-Paradigma experimentell untersucht. Ursprünglich im Jahr 1975 eingeführt, stellt der Sonderling Aufgabe den Teilnehmer mit einer Folge von sich wiederholenden Audio- oder visuellen Reizen, nur selten unterbrochen durch einen unerwarteten Reiz. 1 diese Unterbrechung durch einen Zielreiz nachweislich bestimmte elektrische Ereignisse zu entlocken, die beschreibbare an der Kopfhaut als ereignisbezogene Potenziale (ERP) bekannt sind. ERP ist die gemessene Gehirn Antwort aus einem bestimmten sensorischen, kognitiven oder motorischen Ereignis. ERP-Systeme sind mit der Elektroenzephalographie (EEG), nicht-invasive Mittel zur Bewertung der Funktion des Gehirns bei Patienten mit Krankheit und normal funktionierenden Personen gemessen. Eine spezielle ERP-Komponente gefunden in der parietalen Region der Kopfhaut, bekannt als die P300 wird als Reaktion auf Oddball Ereignisse verstärkt. Die P300 ist eine andauernde Positive Auslenkung in das EEG-Signal, das über zwischen 250 und 500 ms nach dem Stimulus Onset auftritt. In der Regel reflektieren frühen Potenziale sensomotorische Verarbeitung, während spätere Potenziale wie die P300 kognitive Verarbeitung widerspiegeln.

In diesem Video zeigen wir, wie mit EEG Oddball-Aufgabe zu verwalten. Das Video deckt die Einrichtung und Verwaltung von EEG und Analyse von ERP-Systemen im Zusammenhang mit Kontrolle und Ziel Reize in der Sonderling-Aufgabe. In dieser Aufgabe Teilnehmer sind mit den EEG-Elektroden einrichten, dann Aktivität des Gehirns wird aufgezeichnet, während sie Kontrolle Reize, durchsetzt mit Ziel Reize zu sehen. Das Verfahren ist ähnlich dem von Habibi Et Al. 2 jedes Mal, wenn ein Zielreiz präsentiert wird, hat der Teilnehmer einen Knopf drückt. Wenn die ERP-Systeme über die Kontrolle und Ziel Reize gemittelt werden, können die neuronale Korrelate der jedes Ereignis in einem ausgewählten Zeitfenster verglichen werden.

Verfahren

1. Teilnehmer Rekrutierung

  1. 20 Teilnehmer für das Experiment zu rekrutieren.
  2. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer voll und ganz der Forschung Verfahren informiert worden und haben die entsprechende Einwilligungserklärungen unterzeichnet.

2. Datenerhebung

  1. EEG-Vorbereitung (Hinweis: diese Schritte sind für den Einsatz mit dem Neuroscan 4.3-System mit Synamps 2 Verstärker und ein 64-Kanal schnell Cap.)
    1. Teilnehmer eine EEG-Studie sollte keines H

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Ergebnisse

Während der Sonderling Aufgabe wo Teilnehmer angewiesen wurden, mit einem Tastendruck jedes Mal reagieren sie einen grünen Kreis sah, gab es eine erhöhte parietalen P300 im Vergleich zu, wenn der Teilnehmer die Steuerung roten Kreis angezeigt. Diese Ablaufverfolgung erreichte ca. 350 ms nach Ausbruch des Reizes, während gab es keine P300-Spitze für die Kontrolle Ablaufverfolgung ()Abbildung 3).

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Anwendung und Zusammenfassung

Der ERP-Ansatz, durch seine sehr hohe zeitliche Auflösung ermöglicht Diskriminierung zwischen den elektrischen Ereignissen, die extrem schnell psychologische Prozesse entsprechen. Die Oddball Aufgabe zeigt diese Kraft bei der Enthüllung einer elektrischen Signatur aus den Scheitellappen, die zwischen zwei ähnliche Reize weniger als die Hälfte unterscheidet eine Sekunde nach ihrer Präsentation. Die Aufgabe bietet einen Einblick in das Gehirn Prozess zur Identifizierung von Funktionen in der Umgebung, die aktuellen b...

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Referenzen
  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).
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Event related PotentialsOddball TaskSensory InformationPrioritize ProcessingAttentionTop down AttentionBottom up AttentionUnique StimuliCapture AttentionNoveltyOddball StimuliBrain ActivationElectrical Signal

pringen zu...

0:00

Overview

2:26

Experimental Design

5:35

Running the Experiment

9:11

Data Analysis and Representative Results

11:37

Applications

13:52

Summary

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