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Potenciales acontecimiento-relacionados y la tarea de Oddball

Visión general

Fuente: Laboratorios de Jonas T. Kaplan y Sarah I. Gimbel, University of Southern California

Dada la abrumadora cantidad de información captada por los órganos sensoriales, es fundamental que el cerebro es capaz de priorizar el procesamiento de determinados estímulos, a gastar menos esfuerzo en lo que no puede ser actualmente importante y atender a lo que es. Un heurístico que utiliza el cerebro es ignorar los estímulos que son frecuente o constante a favor de estímulos que son inesperados o único. Por lo tanto, eventos raros tienden a ser más salientes y captar nuestra atención. Además, estímulos que son relevantes para nuestros objetivos conductuales actuales son prioridad sobre aquellas que son irrelevantes.

Los correlatos neurofisiológicos de la atención se han examinado experimentalmente mediante el paradigma oddball. Introducido originalmente en 1975, la tarea de oddball presenta al participante con una secuencia de audio repetitiva o estímulos visuales, con frecuencia interrumpidos por un estímulo inesperado. 1 esta interrupción por un estímulo objetivo ha demostrado provocar eventos eléctricos específicos que son registrables en el cuero cabelludo conocido como potenciales evento-relacionados (ERPs). Un ERP es la respuesta del cerebro medido resultante de un evento específico sensorial, cognitivo o motor. ERPs se miden mediante electroencefalografía (EEG), un medio no invasivo de evaluar la función cerebral en pacientes con la enfermedad y los individuos normalmente de funcionamiento. Un componente específico de ERP en la región parietal del cuero cabelludo, conocida como P300, se ha mejorado en respuesta a eventos de bicho raro. La P300 es una deflexión positiva continua en la señal de EEG que se produce de entre 250 y 500 ms después del inicio del estímulo. En general, potenciales tempranos reflejan sensorial-motor de procesamiento mientras más potenciales como el P300 reflejan procesamiento cognitivo.

En este video, se muestra cómo administrar la tarea de oddball mediante EEG. El video cubre la instalación y administración de EEG, y análisis de ERPs relacionados con estímulos tanto control como destino en la tarea de bicho raro. En esta tarea, los participantes se establecen con los electrodos de EEG y actividad cerebral se grabó mientras ven los estímulos de control, entremezclados con los estímulos objetivo. El procedimiento es similar a la de Habibi et al. 2 cada vez que un estímulo Diana se presenta, el participante presiona un botón. Cuando los ERPs son promediados a través de los estímulos de control y de destino, pueden compararse los correlatos neuronales de cada evento en un intervalo de tiempo seleccionado.

Procedimiento

1. participante reclutamiento

  1. Reclutar a 20 participantes para el experimento.
  2. Asegúrese de que los participantes han sido completamente informados de los procedimientos de investigación y han firmado todos los formularios de consentimiento apropiado.

2. recolección de datos

  1. Preparación de EEG (Nota: estos pasos son para el uso con el sistema de Neuroscan 4.3 con amplificador Synamps 2 y un tapón rápido de 64 canales.)
    1. Los participantes en un

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Resultados

Durante la tarea de chiflado donde los participantes fueron instruidos para responder con una pulsación cada vez que veían un círculo verde, hubo una P300 parietal aumento en comparación con cuando el participante del círculo de control rojo. Este rastro alcanzó su punto máximo aproximadamente 350 ms después de la aparición del estímulo, mientras que no había ningún pico de la P300 para el rastro de control ()figura 3).

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Aplicación y resumen

El enfoque ERP, por su muy alta resolución temporal, permite la discriminación entre los eventos eléctricos que corresponden a procesos psicológicos extremadamente rápido. La tarea de oddball demuestra este poder, en revelar una firma eléctrica del lóbulo parietal que discrimina entre dos estímulos similares menos de la mitad un segundo después de su presentación. La tarea proporciona una ventana en proceso del cerebro para identificar características en el medio ambiente que tienen importancia biológica actu...

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

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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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