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Potenciais relacionados a eventos e a tarefa Oddball

Visão Geral

Fonte: Laboratórios de Jonas T. Kaplan e Sarah I. Gimbel - Universidade do Sul da Califórnia

Dada a quantidade esmagadora de informações capturadas pelos órgãos sensoriais, é crucial que o cérebro seja capaz de priorizar o processamento de certos estímulos, gastar menos esforço no que pode não ser atualmente importante e atender ao que é. Uma heurística que o cérebro usa é ignorar estímulos frequentes ou constantes em favor de estímulos inesperados ou únicos. Portanto, eventos raros tendem a ser mais salientes e captam nossa atenção. Além disso, estímulos relevantes para nossos objetivos comportamentais atuais são priorizados sobre aqueles que são irrelevantes.

Os correlatos neurofisiológicos de atenção foram examinados experimentalmente através do uso do paradigma oddball. Originalmente introduzida em 1975, a tarefa oddball apresenta ao participante uma sequência de estímulos sonoros ou visuais repetitivos, raramente interrompida por um estímulo inesperado. 1 Esta interrupção por um estímulo-alvo tem sido demonstrada para provocar eventos elétricos específicos que são registrados no couro cabeludo conhecido como potenciais relacionados a eventos (ERPs). Um ERP é a resposta cerebral medida resultante de um evento sensorial, cognitivo ou motor específico. Os ERPs são medidos por meio da eletroencefalografia (EEG), um meio não invasivo de avaliar a função cerebral em pacientes com doença e indivíduos normalmente em funcionamento. Um componente ERP específico encontrado em toda a região parietal do couro cabeludo, conhecido como P300, é aprimorado em resposta a eventos estranhos. O P300 é uma deflexão positiva no sinal EEG que ocorre entre 250 e 500 ms após o início do estímulo. Em geral, os potenciais iniciais refletem o processamento sensorial-motor, enquanto potenciais posteriores como o P300 refletem o processamento cognitivo.

Neste vídeo, mostramos como administrar a tarefa oddball usando EEG. O vídeo cobrirá a configuração e administração do EEG, e a análise de ERPs relacionados tanto ao controle quanto aos estímulos de destino na tarefa oddball. Nesta tarefa, os participantes são configurados com os eletrodos EEG, em seguida, a atividade cerebral é registrada enquanto eles vêem estímulos de controle, intercalados com estímulos de destino. O procedimento é semelhante ao de Habibi et al. 2 Cada vez que um estímulo-alvo é apresentado, o participante pressiona um botão. Quando os ERPs são mediados através do controle e estímulos de destino, as correlações neurais de cada evento podem ser comparadas em uma janela de tempo selecionada.

Procedimento

1. Recrutamento de participantes

  1. Recrute 20 participantes para o experimento.
  2. Certifique-se de que os participantes foram totalmente informados dos procedimentos de pesquisa e tenham assinado todos os formulários de consentimento adequados.

2. Coleta de dados

  1. Preparação de EEG (Nota: Estas etapas são para uso com o sistema Neuroscan 4.3 com amplificador Synamps 2 e uma tampa rápida de 64 canais.)
    1. Os participantes de um estudo de EEG não devem ter nen

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Resultados

Durante a tarefa oddball onde os participantes foram instruídos a responder com um botão pressionar cada vez que viram um círculo verde, houve um aumento parietal P300 em comparação com quando o participante viu o círculo vermelho de controle. Este traço atingiu aproximadamente 350 ms após o início do estímulo, enquanto não houve pico P300 para o rastreamento de controle (Figura3).

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Aplicação e Resumo

A abordagem ERP, devido à sua altíssima resolução temporal, permite a discriminação entre os eventos elétricos que correspondem a processos psicológicos extremamente rápidos. A tarefa estranha demonstra esse poder, ao revelar uma assinatura elétrica do lobo parietal que discrimina entre dois estímulos semelhantes menos de meio segundo após sua apresentação. A tarefa fornece uma janela para o processo do cérebro para identificar características no ambiente que têm importância biológica atual. 3

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Referências
  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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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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