Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

P3A или новизна Р3 , [1] является компонентом времени автоподстройки (ЭЭГ) сигналов , известных как связанных с событием потенциалов (ERP) . P3a - это положительный потенциал мозга, регистрируемый на коже головы, который имеет максимальную амплитуду в области передних / центральных электродов с максимальной задержкой в ​​диапазоне 250–280 мс. P3a был связан с активностью мозга, связанной с привлечением внимания (особенно с ориентацией и непроизвольными изменениями в окружающей среде) и обработкой новизны. [2]

История [ править ]

В 1975 году Сквайрс и его коллеги провели исследование, пытаясь разрешить некоторые вопросы, связанные с тем, какой нейронный процесс отражает P300 . В то время несколько исследователей предположили, что необходимо активное вниманиепо направлению к целевым стимулам, чтобы вызвать P300, отчасти потому, что стимулы, которые игнорировались, приводили к P300 с меньшей амплитудой или к отсутствию P300 вообще. С другой стороны, некоторые исследования показали, что субъекты проявляют P300 к непредсказуемым стимулам в непрерывной повторяющейся серии стимулов, даже когда стимулы были классифицированы как нерелевантные, и испытуемых просили игнорировать их при выполнении другого задания (например, при чтении книги). . Было любопытно, что вы могли вызвать P300 как в условиях активного внимания, так и в условиях невнимательности. При дальнейшем исследовании выяснилось, что при сравнении двух типов потенциалов P300 они различались по латентности и топографии кожи головы. Это привело к тому, что Squires et al. чтобы предположить, что существует два различных психофизиологических объекта, которые вместе назывались P300.[3]

В частности, Squires et al. записанная ЭЭГ во время слуховой парадигмы нечетного шара с различными состояниями. Два типа стимулов составляли 90 дБ.и всплески тонального сигнала 70 дБ, которые произошли с интервалом 1,1 секунды. Громкие тона возникали с вероятностью 0,9, 0,5 или 0,1, в то время как тихие тона возникали с дополнительной вероятностью. Кроме того, испытуемые выполняли блоки стимулов в соответствии с инструкциями, чтобы подсчитать количество громких тонов, подсчитать количество мягких тонов или игнорировать тоны и спокойно читать. Следовательно, каждый набор инструкций выполнялся при каждой из вероятностных комбинаций. Squires et al. обнаружили, что, когда испытуемым приказывали игнорировать тоны, менее частый или редкий тон (вероятность 0,1) вызывал положительный потенциал, который имел место между 220 и 280 мс. Они назвали этот потенциал P3a, чтобы отличить его от его родственника, P3b., который был положительным потенциалом, возникавшим на 310–380 мс, когда принимались редкие звуковые сигналы. Распределение скальпа помогло им также дифференцировать два потенциала. Недавно созданный «P3a» имел пиковую амплитуду, приходящуюся на фронтальные участки средней линии, в то время как максимальная амплитуда P3b приходилась на теменные срединные участки. [3]

Характеристики компонентов [ править ]

В соответствии с этим историческим разделением двух компонентов, как правило, если стимул является редким нецелевым, тогда записанная форма волны ЭЭГ имеет характеристики, связанные с P3a, тогда как посещенные цели вызывают P3b . В настоящее время обширные исследования также позволяют разделить эти компоненты, даже если экспериментальный контекст отличается и / или менее хорошо изучен. Амплитуды P3a, как правило, максимальны на лобных / центральных участках кожи головы, таких как FCz / Cz в международной системе 10-20 , которая является стандартной системой размещения электродов во многих лабораториях ERP по всему миру. Амплитуды P3b обычно больше на таких участках, как Pz. [1] Задержка - еще одна отличительная характеристика. Хотя многие вещи могут повлиять на задержку P3b, [2]Задержки P3a часто возникают на 75–100 мс раньше, чем пиковые задержки P3b, и примерно на 250–280 мс. [3] Наконец, эти два ответа имеют разную функциональную чувствительность и связанные с ними психологические корреляты.

Основные парадигмы [ править ]

Парадигма трех стимулов - одна из основных парадигм, используемых для выявления заметного P3a. Как следует из названия, парадигма включает в себя три типа стимулов: часто встречающиеся «стандартные», менее частые, «целевые» стимулы и третий «девиантный» тип стимула. Эта парадигма представляет собой модификацию необычной задачи, которая используется для вызова P3b. В этой задаче редко встречающиеся нецелевые стимулы рассредоточены по последовательности релевантных задаче целевых и стандартных стимулов. Когда эти нечастые, новые стимулы (например, звук собачьего лая или цветные формы) представлены в виде серии более типичных целевых и стандартных стимулов (например, тонов или букв алфавита),P3a, который больше по размерам в лобных и центральных областях мозга, образуется в ответ на слуховой, зрительные и соматосенсорные раздражители. Девиантные стимулы от слуховых, зрительных и соматосенсорных модальностей достаточны для выявления P3a. [1] Например, Грильон и его коллеги использовали эту схему, когда они тестировали влияние редких нецелевых (девиантных) слуховых стимулов на активность ЭЭГ субъектов. Они использовали 1600 Гцтоны в качестве стандартных стимулов, в то время как тон 900 Гц представляет собой редкие целевые стимулы. В состоянии «Роман» добавили редкий нецелевой тон на 700 Гц. По их результатам было очевидно, что P300, который они записали для редких нецелевых тонов, на самом деле был P3a. Редкие нецелевые тоны привели к P300 (P3a) с более короткой задержкой, которая распределялась больше по направлению к передней части скальпа по сравнению с P300 (P3b), вызванным редкими целевыми стимулами. [4]

Парадигма «3 странных стимула» обеспечивает гибкий способ изучения P3a в зависимости от модальности стимула и задач. Ямагути и Найт провели исследование с использованием механических тактильных стимулов (постукивание пальцами) и электрического разряда в запястье в рамках парадигмы трех стимулов. Их интересовало, будут ли субъекты вызывать P3a на новые соматосенсорные стимулы. Они разработали дизайн, в котором испытуемые будут постукивать пальцами по цифрам 2-5 и поражать запястье электрическим током. Постукивание по 2-му пальцу считалось стандартом (вероятность 76%), а постукивание по 5-му пальцу - целями (вероятность 12%). Постукивание по 3-му и 4-му пальцам считалось «тактильным новым» стимулом (вероятность 6%), а поражение электрическим током запястья считалось новым электрошоком (вероятность 6%).Они обнаружили, что оба типа новых соматосенсорных стимулов действительно производили P3a, которые имели более фронтальное распределение, чем ответы на целевые стимулы. Шоковые романы также привели к значительному сокращению латентности P3a.[5]

Функциональная чувствительность [ править ]

Два важных фактора для определения амплитуды P3a включают привыкание и распознавание цели. Одно из основных различий между P3b и P3a состоит в том, что только P3a привыкает к повторному предъявлению. Привыкание указывает на то, что для события была создана какая-то кодировка памяти , и по этой причине событие больше не генерирует ответ при повторении. Каждый раз, когда переживается новое событие, оно сравнивается с ранее созданным нейронным представлением, и, если оно достаточно отклоняющееся, процесс начинается снова. Если это событие недостаточно девиантное (т. Е. То же самое), то привыканиепроисходит. Быстрое уменьшение амплитуды P3a при повторных испытаниях новых стимулов подтверждает идею о том, что P3a является электрофизиологическим представлением ориентировочной реакции (которая также формирует привычку в поведении). [6] Например, Грильон и его коллеги использовали парадигму «нечетного шара с тремя стимулами», в которой они предъявляли испытуемым состояние, при котором девиантные стимулы были постоянными, и состояние, при котором девиантные стимулы всегда были новыми. Их результаты показали наибольшую амплитуду P3a в ответ на новые девиантные стимулы. [4]

Еще один фактор, влияющий на амплитуду P3a, - это дискриминация цели. Интересно, что хотя P3a вызывается нецелевыми девиантными стимулами, природа целевых стимулов влияет на ответ P3a. Похоже, что на амплитуду P3a может влиять способность человека отличать целевые стимулы от стандартных стимулов. Когда это различение легко, нецелевые девиантные стимулы производят P300, который меньше целевого P3b и является самым большим над теменными участками. Однако, если распознавание цели затруднено, P3a на стимулы, не являющиеся целевыми, больше и более наклонен вперед с более короткой задержкой - другими словами, более «канонический» ответ P3a [2]

Хотя P3a был отделен от P3b, его амплитуда и время ожидания могут зависеть от факторов, которые также модулируют P3b. Некоторые из этих факторов включают вероятность стимула, сложность оценки стимула, переменные естественного состояния (такие как циркадный и менструальный циклы ) и переменные состояния, вызванные окружающей средой (например, наркотики и упражнения ). Джон Полич и Альберт Кок написали обширный обзор, охватывающий многие из этих переменных. [7]

Теория [ править ]

P3a был связан с новизной или ориентацией и непроизвольными изменениями в окружающей среде. Некоторые предположили, что P3a и P3b являются вариантами одного и того же ответа ERP, который варьируется в топографии кожи головы в зависимости от внимания и требований задачи. [8] В других случаях, однако, эти два могут быть диссоциированы: например, пациенты с височно-теменными поражениями и отсутствием зрительной реакции P3a частично сохраняют свою зрительную мишень P3b. Эти результаты показывают, что по крайней мере частично неперекрывающиеся нейронные цепи могут быть задействованы во время генерации P3a и P3b. [5]

Было выдвинуто предположение, что нейронные источники P3a возникают в результате функционирования лобных долей и задействуют механизмы внимания лобных долей. Исследования с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), изучающие объем серого вещества и амплитуду P3a, показывают более сильную корреляцию при просмотре нецелевых, поразительных стимулов. [1] Исследования поражений показывают, что префронтальная и височно-теменная кора вносят вклад в образование слухового P3a. [9] [10] Предполагается, что P3a также отражает взаимодействия между лобной долей и гиппокампом , поскольку пациенты с очаговыми поражениями гиппокампа имеют сниженную амплитуду P3a из-за новых отвлекающих факторов. [8]

См. Также [ править ]

  • Bereitschaftspotential
  • C1 и P1
  • Условное отрицательное изменение
  • Разница из-за памяти
  • Ранний левый передний негатив
  • Отрицательность, связанная с ошибкой
  • Поздний положительный компонент
  • Боковой потенциал готовности
  • Негативность несоответствия
  • N2pc
  • N100
  • N170
  • N200
  • N400
  • P3b
  • P200
  • P300 (нейробиология)
  • P600
  • Соматосенсорный вызванный потенциал
  • Визуальный N1

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г Comerchero, MD; Полич, Дж. (1999). «P3a и P3b от типичных слуховых и зрительных стимулов». Клиническая нейрофизиология . 110 (1): 24–30. CiteSeerX  10.1.1.576.880 . DOI : 10.1016 / S0168-5597 (98) 00033-1 . PMID  10348317 .
  2. ^ a b c Полич, J. (2003). Обзор P3a и P3b. В J. Polich (Ed.), Detection of Change: Event-Related Potential and fMRI Findings (стр. 83-98). Kluwer Academic Press: Бостон.
  3. ^ a b c Сквайрс, Нью-Кингстон; Сквайрз, KC; Хиллард, SA (1975). «Две разновидности долгоживущих положительных волн, вызванных непредсказуемыми слуховыми раздражителями у человека». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 38 (4): 387–401. CiteSeerX 10.1.1.326.332 . DOI : 10.1016 / 0013-4694 (75) 90263-1 . PMID 46819 .  
  4. ^ a b Grillon, C .; Courchesne, E .; Ameli, R .; Elmasian, R .; Брафф, Д. (1990). «Влияние редких нецелевых стимулов на электрофизиологическую активность и производительность мозга». Международный журнал психофизиологии . 9 (3): 257–267. DOI : 10.1016 / 0167-8760 (90) 90058-L . PMID 2276944 . 
  5. ^ a b Ямагути, S .; Рыцарь, RT (1991). «Генерация P300 с помощью новых соматосенсорных стимулов». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 78 (1): 50–55. DOI : 10.1016 / 0013-4694 (91) 90018-Y . PMID 1701715 . 
  6. ^ Soltana, М., & Найт, Р. (2000). «Нейронное происхождение P300». Критические обзоры в нейробиологии . 14 (3): 199–224. PMID 12645958 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Polich, J .; Кок, А. (1995). «Когнитивные и биологические детерминанты P300: интегративный обзор». Биологическая психология . 41 (2): 103–146. DOI : 10.1016 / 0301-0511 (95) 05130-9 . PMID 8534788 . 
  8. ^ a b Полич, J. (2007). «Обновление P300: интегративная теория P3a и P3b» . Клиническая нейрофизиология . 118 (10): 2128–2148. DOI : 10.1016 / j.clinph.2007.04.019 . PMC 2715154 . PMID 17573239 .  
  9. Перейти ↑ Knight, RT (1984). «Снижение реакции на новые раздражители после префронтальных поражений у человека». Электроэнцеф. Clin. Neurophysiol . 59 (1): 9–20. DOI : 10.1016 / 0168-5597 (84) 90016-9 . PMID 6198170 . 
  10. ^ Knight, RT; Scabini, D .; Вудс, DL; Clayworth, CC (1989). «Вклад височно-теменного соединения в слуховой P3 человека». Brain Res . 502 (1): 109–116. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (89) 90466-6 . PMID 2819449 .