Kétoldalú SPCN-t váltanak ki a memorizálandó vizuális ingerek, amelyek a függőleges középvonal mentén jelennek meg 2. rész

2,3|EEG felvétel és előfeldolgozás

Az EEG aktivitást folyamatosan rögzítettük 64 Ag/AgCl elektródáról, amelyeket a 10-10 International rendszer szerint pozícionáltak (Sharbrough et al., 1991), AC módban beállított Neuroscan Curry 8 rendszerrel (Compumedics USA, Charlotte, NC, USA) és egy FPz és Fz között elhelyezkedő elektródát használunk testként. A függőleges elektrookulogramot (VEOG) a bal szem felett és alatt 1,5 cm-rel elhelyezett két elektródáról rögzítettük. A vízszintes elektrookulogramot (HEOG) mindkét szem külső falán elhelyezett két elektródáról rögzítettük.

A szem külső sarkai a szem külső sarkaira utalnak, ahol találkoznak a homlokkal. Általánosságban elmondható, hogy a szem külső sarkai nem csak a megjelenéshez kapcsolódnak, hanem szorosan összefüggenek a fizikai egészséggel és a kognitív képességekkel is. Bár közvetlenül nem befolyásolja a memóriát, javítható az egészséges szem és test megőrzésével.

Mindenekelőtt a külső szemzug megfelelő védelme megelőzheti a szembetegségeket, például a száraz szem szindrómát, a glaukómát stb. A száraz szem szindróma gyakori szembetegség. Ha huzamosabb ideig nem ügyel a külső szemzug védelmére, könnyen előfordulhat. A glaukóma súlyos szembetegség. Ha a betegséget nem kezelik időben, súlyosan károsítja a szem látásfunkcióit. Ezért a szem külső sarkainak védelmével hatékonyan megelőzhetjük a szembetegségeket és óvhatjuk egészségünket.

Másodszor, a megfelelő szemgyakorlatok elősegíthetik a vérkeringést és az agy oxigénellátását, valamint javíthatják a memóriát. A szemgyakorlatok feladata a szemizmok ellazítása, a szem vérkeringésének serkentése, egyúttal az agy vérkeringésének és oxigénellátásának javítása. Ez segíthet a személy testének egészséges állapotban maradni, és javíthatja az emberek kognitív képességeit, különösen a memóriát.

Végül, a helyes életmódbeli szokások javíthatják a fizikai egészséget, ezáltal javítva a memória teljesítményét. A megfelelő alvási idő és étkezési szokások fenntartása, valamint a túlzott fizikai és mentális energiafelhasználás elkerülése lehetővé teszi az agy számára, hogy jobban pihenjen és helyreálljon, ezáltal segítve az embereket egészségük megőrzésében és a memória teljesítményének javításában. Ugyanakkor a mérsékelt testmozgás növelheti a vér oxigénszintjét és javíthatja a szervezet ellenálló képességét és anyagcseréjét.

Röviden: van bizonyos összefüggés a szem külső sarkai és a memória között, de ez nem feltétlenül közvetlen kapcsolat. A helyes életmód, a megfelelő szemvédelem, a megfelelő szemgyakorlatok stb. elősegíthetik a fizikai egészséget és az agyműködést, ezáltal javítva az emberek kognitív képességeit és memóriateljesítményét. Ezért a szem külső sarkainak és a fizikai egészségnek a védelme fontos eszköz a memória teljesítményének javításához. Látható, hogy javítanunk kell a memóriánkat. A Cistanche deserticola jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, számos egyedi hatással, amelyek közül az egyik a memória javítása. A darált hús hatékonyságát a benne található különféle hatóanyagok jelentik, beleértve a savakat, poliszacharidokat, flavonoidokat stb. Ezek az összetevők különféle módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudjon meg 10 módszerre a memória javítására

Az EEG, VEOG és HOEG jeleket sáváteresztő szűréssel végezték {{0}},01 és 30 Hz között, és 1000 Hz-es mintavételezési frekvenciával digitalizálták. Az EEG aktivitást online egy elektródára vonatkoztattuk, amely körülbelül 1,5 cm-rel a Cz-től hátrébb helyezkedett el, és offline módon a bal és jobb mastoidok átlagos értékére vonatkoztattuk. A folyamatos EEG-t ezután 1800 ms hosszú szakaszokra szegmentálták, 200 ms-mal a cue tömb kezdete előtt és 400 ms-mal a keresési tömb bemutatása után végződve. Az EEG-korszakokat kiindulási korrekcióval korrigáltuk az átlagos aktivitással a – 200–0 ms-os időintervallumban a jelzéssor kezdetéhez viszonyítva.

A műtermékek detektálását 200 ms-os csúszóablak csúcstól csúcsig analízissel végezték, 80 μV küszöbértékkel az EOG elektródáknál és 100 μV küszöbértékkel az összes többi csatornánál (Vaskevich et al., 2021). Azokat a résztvevőket, akiknél az elutasított kísérletek több mint 30%-a volt, kizárták a további elemzésekből. Miután kizártuk a szemmozgással kapcsolatos kísérleteket és azokat, amelyek a vizuális keresési feladatban a helytelen válaszhoz kapcsolódnak, független komponenselemzést (ICA) alkalmaztunk a maradék szempillantások és szemmozgások EEG-aktivitásának korrigálására (Jung et al., 1997; lásd Drisdelle et al. ., 2017, a módszer részletes leírása és az oldalirányú ERP-komponensekkel való használat validálása).

Az EEG-korszakokat ezután átlagoltuk, hogy ERP-ket hozzunk létre az 1C és 2C kísérletek mindegyikéhez. Az oldalirányban megjelenített jelzések esetében kontralaterális ERP-ket generáltunk a PO7-nél rögzített EEG-korszakok átlagolásával olyan kísérleteknél, ahol a jelzések a rögzítéstől jobbra voltak, és a PO8-nál rögzített EEG-korszakok olyan kísérleteknél, ahol a jelzések a rögzítéstől balra voltak megjelenítve. Az azonos oldali ERP-ket az ellentétes elektródaoldali párosításokkal hoztuk létre. A függőleges középvonal mentén megjelenített jelzések esetében kétoldalú ERP-t generáltunk a PO7-nél és PO8-nál rögzített EEG-korszakok átlagolásával.

Az N2pc és az SPCN oldalirányú jelzésekkel kiváltott átlagos amplitúdóját úgy számítottuk ki, hogy az azonos oldali aktivitást kivontuk az ellenoldali aktivitásból egy 200–300 ms-os, illetve egy 360–1100 ms-os intervallumban. Ahogy Doro et al. (2020) szerint a középvonali jelzések által kiváltott N2pcb és SPCNb átlagos amplitúdóját úgy számították ki, hogy kivonták az oldalsó jelzések által kiváltott azonos oldali aktivitást a középvonali jelzések által kiváltott kétoldali aktivitásból, az N2pc és SPCN amplitúdóbecslésénél figyelembe vett időpontban.

Az N2pc/N2pcb és SPCN/SPCNb időablakban lévő EEG-adatokat a fejbőr áramsűrűségi (SCD) topográfiai térképeivé alakítottuk át laplacian gömb alakú spline felülettel (a spline-ok sorrendje = 4, λ = 1 szabályzási paraméter) e-5, a bőr vezetőképessége = 0,33 S/m) (Perrin et al., 1989). Azért választottuk az SCD-térképeket, mert az SCD-megközelítés élesebb topográfiát biztosít a feszültségintenzitás spline-interpolált térképeihez képest azáltal, hogy csökkenti a térfogatvezetés elmosódó hatását a fejbőrön rögzített EEG-feszültségjelre (Pernier et al., 1988).

Különösen az SCD térképek biztosítják a fejbőr által rögzített elektromos aktivitás referenciamentes leképezését, így egyértelművé téve az ERP polaritását. A fejbőr topográfiájának SCD megközelítése nem tesz semmilyen feltételezést a neuroanatómiáról vagy a mögöttes neurongenerátorok számáról, tájolásáról vagy függetlenségéről. E becslések előjele közvetlenül tükrözi az EEG-topográfia mögött meghúzódó globális radiális áramok irányát, a pozitív értékek az agyból a fejbőr felé áramló áramot, a negatív értékek pedig a fejbőrből az agyba áramló áramot jelentik.

Az összes statisztikai elemzést az R-rel (R DevelopmentCoreTeam, 2017) végeztük, az „EZ” csomag ezANOVA függvényét (Lawrence, 2011) és a „BayesFactor” csomag anovaBF/teszt funkcióját (Rouder & Morey, 2012) használva. tartalmazza a Jeffreys-Zellner-Siow (JZS) alapértelmezett effektusméretet (Rouder et al., 2012). Az üvegházhatású–Geisser-korrekciót a nem gömbszerűségre alkalmaztuk, ha szükséges (Jennings & Wood, 1976), és minden t-próbával végzett összehasonlítás Bonferroni-korrigált.

3|EREDMÉNYEK

Két résztvevőt kihagytak az összes elemzésből, mivel a szemmozgások miatt elutasított kísérletek túlzott százaléka (54,1%, illetve 65,4%). A fennmaradó tizenkilenc résztvevő esetében az elutasított kísérletek átlagos százaléka 10,9% volt (= 0,6%–29,7%).

3.1|Viselkedés

A hibás válaszra és/vagy az egyéni átlagos RT (1,6%) feletti/alatti három standard deviációt meghaladó kísérletekben rögzített reakcióidőket (RT-ket) kizártuk az elemzésből. A vizuális keresési feladat viselkedési eredményeinek összefoglalását a 2. ábra szemlélteti.

Az átlagos RT-ket és a helyes válaszok átlagos százalékos arányát 2 × 2-es ANOVA-nak vetették alá, figyelembe véve a memóriaterhelést (1C vs. 2C) és a jelzés pozícióját (oldalsó vs. középvonal), mint alanyon belüli tényezőket. Az RT-k általában rövidebbek voltak az 1C-n, mint a 2C-próbákon (F(1, 18) = 35.3, p< .001, 휂2 p = .663). RTs were unaffected by cue position, or by the interaction between cue position and memory load (max F = 0.4, min p = .6). Participants were more accurate on 1C than 2C trials (F(1, 18) = 100.8, p < .001, 휂2 p = .848), and more accurate with lateral than midline cues (F(1, 18)  =  5.7, p  =  .028, 휂2 p = .242). The interaction between cue position and memory load was significant (F(1, 18) = 5.76, p = .027, 휂2 p = .242), indicating that participants were more accurate with lateral than midline cues only in 2C trials(90.3% vs. 89.0%, respectively; t(18)  =  −3.3, p  =  .004; 1C trials: 96.4% vs. 96.2%, respectively; t(18) = −0.5, p = .641). 

Nem egyértelmű a pontosság enyhe csökkenésének forrása, amikor a résztvevők a vizuális keresési feladatot végrehajtották (megjegyzendő: a célpontok mindig oldalirányban jelennek meg a keresési tömbben), amikor két jelzés volt megjelenítve a függőleges középvonalon. Az egyik spekulatív magyarázat arra utal, hogy egy egyoldalúan reprezentált oldalsó célpont idegi átfedése a kétoldalúan reprezentált középvonali jelzésekkel káros hatással van a válaszpontosságra (Cohen és mtsai, 2014). Ez az átfedés az összes középvonali jelzésekkel végzett kísérletet érintette – még inkább, amikor két jelzést kellett feldolgozni egy jelzés helyett –, de az oldalsó jelzésekkel és célpontokkal végzett kísérleteknek csak a felét, amelyek ugyanabban a félmezőben voltak megjelenítve.

Az átlagos RT-ket és a középvonali jelzésekre adott helyes válaszok átlagos százalékos arányát további 2 × 2 ismételt méréses ANOVA-nak vetették alá, figyelembe véve a vizuális félmezőt (felső vs. alsó) és a memóriaterhelést (1C vs. 2C) mint alany tényezőt. Az elemzés nem mutatott ki jelentős hatást (max F = 2,4, min p=.141).

3.2|Eseményhez kapcsolódó potenciálok

3.2.1|SPCN és SPCNb

A 3. ábra szemlélteti a PO7/8-nál rögzített nagyátlagos kontralaterális és azonos oldali ERP-hullámformákat, amelyeket oldalirányú jelzések váltanak ki, valamint az ugyanazon a rögzítési helyeken rögzített EEG-korszakok átlagolásával generált középvonali jelzések által kiváltott ERP-hullámformákat.

A 3. ábra szemrevételezése nyilvánvalóvá teszi – az SPCN/SPCNb időablakban (360–1100 ms) – az oldalsó jelzésekkel ellentétes ERP-k (fekete funkciók a 3. ábrán) és az ERP-k és a középvonali jelzések (kék funkciók az ábrán) jelentős átfedését. 3) mind az 1C, mind a 2C próbákon. Ezenkívül az ellenoldali és a középvonali ERP-k és az azonos oldali ERP-k összehasonlítása az oldalsó jelzésekkel (piros függvények a 3. ábrán) arra utal, hogy mind az SPCN, mind az SPCNb amplitúdója nőtt a jelzések számának növekedésével. Ez jobban látható a 4. ábrán, ahol különböző ERP-k vannak ábrázolva. Emlékezzünk vissza, hogy az SPCN amplitúdóját a szokásos módon számítottuk ki, az ipszilaterális kivonásával az oldalsó jelek által kiváltott kontralaterális ERP-aktivitásból. Az SPCNb amplitúdóját úgy számítottuk ki, hogy az oldalsó jelzésekre vonatkozó azonos oldali ERP-ket kivontuk a középvonali jelzések PO7-nél és PO8-nál mért ERP-k átlagából.

A 3. ábra szemrevételezése nyilvánvalóvá teszi – az SPCN/SPCNb időablakban (360–1100 ms) – az oldalsó jelzésekkel ellentétes ERP-k (fekete funkciók a 3. ábrán) és az ERP-k és a középvonali jelzések (kék funkciók az ábrán) jelentős átfedését. 3) mind az 1C, mind a 2C próbákon. Ezenkívül az ellenoldali és a középvonali ERP-k és az azonos oldali ERP-k összehasonlítása az oldalsó jelzésekkel (piros függvények a 3. ábrán) arra utal, hogy mind az SPCN, mind az SPCNb amplitúdója nőtt a jelzések számának növekedésével. Ez jobban látható a 4. ábrán, ahol különböző ERP-k vannak ábrázolva. Emlékezzünk vissza, hogy az SPCN amplitúdóját a szokásos módon számítottuk ki, az ipszilaterális kivonásával az oldalsó jelek által kiváltott kontralaterális ERP-aktivitásból. Az SPCNb amplitúdóját úgy számítottuk ki, hogy az oldalsó jelzésekre vonatkozó azonos oldali ERP-ket kivontuk a középvonali jelzések PO7-nél és PO8-nál mért ERP-k átlagából.

Ezeket az amplitúdóértékeket ezután 2 × 2-es ANOVA-nak vetették alá, a memóriaterhelés (1C vs. 2C) és a jelzés pozíciója (oldalsó vs. középvonal) mint alanyon belüli tényezők. Az elemzés a memóriaterhelés fő hatását észlelte (F(1, 18) = 8.9, p=.008, 휂2 p= .330), egyéb tényezőhatást nem. (max F = 0,6; min p=,5). Tekintettel arra, hogy a jelzés pozíció nulla hatása, valamint a jelzés pozíciója és a memóriaterhelés közötti kölcsönhatás kritikus fontosságú volt az SPCN és az SPCNb amplitúdó-ekvivalenciájára vonatkozó hipotézisünk alátámasztásához, a Bayes-tényezőket (BF01) vegyes hatású modellekkel becsülték meg, amelyekben a résztvevőket úgy kezelték. egy további véletlenszerű tényező. A 2. típusú megközelítést alkalmazták, hogy ne sértsék meg a marginalitás elvét (Nelder, 1977). A BF01 paraméter közelíti annak valószínűségét, hogy egy adott nullhatás vagy kölcsönhatás valóban hiányzik az ilyen hatások jelenlétére vonatkozó alternatív hipotézishez képest. Az 1-nél nagyobb BF01 értéket általában úgy tekintik, hogy az ilyen hatások (esetleg nem észlelt) jelenlétének valószínűsége az SPCN és az SPCNb statisztikai összehasonlításában minimális/anekdotikus. A BF01 értéke 4,08 volt a cue pozíció hatására, és 2,72 a jelzés pozíció és a memóriaterhelés kölcsönhatására vonatkozóan. Ezek az eredmények kritikus alátámasztást nyújtanak az SPCN és SPCNb amplitúdók statisztikai ekvivalenciájához az 1C és 2C kísérletekben.

3.2.2|N2pc és N2pcb
A jelen terv lehetővé tette számunkra, hogy teszteljük, vajon Doro et al. (2{{10}}20) az N2pc (oldalsó célpontok) és az N2pcb (középvonali célok) amplitúdó-ekvivalenciájára vonatkozóan megismételhető. A 3. és 4. ábrán látható ERP eredmények arra utalnak, hogy ez a helyzet.3 Ami az SPCN/SPCNb-t illeti, az N2pc/N2pcb időablakban rögzített amplitúdóértékeket (lásd a 4. ábrát) először külön vetették alá egy t-tesztnek. annak ellenőrzésére, hogy ezek az értékek eltérnek-e a 0 μV-tól. Az N2pc amplitúdó nem különbözött szignifikánsan a 0 μV-tól az 1C kísérletekben (−0,20 μV; t(18)=−1,5, p=,15), de egyértelműen jelen volt a 2C kísérletekben (-0,56 μV; t(18)=-3,7, p=0,002). Az N2pcb amplitúdója mindkét 1C kísérletben szignifikáns volt (-0,60 μV; t(18)=-4,1, p< .001) and 2C trials (−0.57 μV; t(18) = −2.5, p = .02).

Ezeket az amplitúdóértékeket ezután 2 × 2-es ANOVA-nak vetették alá, a memóriaterhelés (1C vs. 2C) és a jelzés pozíciója (oldalsó vs. középvonal) mint alanyon belüli tényezők. Az elemzés marginális kölcsönhatást észlelt a memória terhelése és a jelzés pozíciója között (F(1, 18) = 4.3, p=.052, 휂2 p= . 194), amelyet nagy valószínűséggel a kisebb N2pc hajtott az 1C-próbák során. További tervezett összehasonlítások azt mutatták, hogy az N2pcb amplitúdója nagyobb volt, mint az N2pc amplitúdója az 1C kísérletekben (−0.60 μV vs. −0.20 μV; t(18) = 2.4, p=.026), míg az N2pc és az N2pcb között nem találtunk amplitúdó különbséget a 2C kísérletekben (-0.56 μV vs. -0.57 μV; t(18) { {36}} −0,04, p=0,968). Bár nincs magyarázatunk a minimális N2pc-aktivitásra (az N2pcb aktivitás egyértelmű jelenlétére) az 1C-próbák során, ezek az eredmények együttesen támogatják és megerősítik Doro et al. (2020) hipotézise az N2pcb aktivitás létezéséről, amelyet középvonali jelzések váltanak ki. A 2. ábrán bemutatott eredmények szemrevételezése Carlisle et al. (2011; 1. kísérlet, 9317. o.) azt sugallja, hogy még az ő esetükben is egy oldalsó jelzés N2pc amplitúdója kisebb volt, mint két oldalsó jelzés N2pc. Tekintettel arra, hogy ez kívül esik a munkájukon, az N2pc amplitúdót Carlisle és munkatársai nem számszerűsítették és/vagy elemezték. (2011), és a jövőbeli munka hasznos lehet ennek az érdekes analógiának a vizsgálatára a jelen és Carlisle et al. eredmények.

3.2.3|N2pcb és SPCNb a felső és alsó vizuális hemifield jelzésekhez

Az N2pcb és SPCNb hasonló forrásairól – és közvetve az N2pc-ről és az SPCN-ről – feltételezhető, hogy az SPCNb megosztja az N2pcb-vel a Monnier és munkatársai által leírt tulajdonságot. (2020) teljes értékűnek kell lennie az alsó vizuális félmezőben megjelenített, a feladat szempontjából releváns információkra adott válaszként, és a felső vizuális félmezőben megjelenő, a feladat szempontjából releváns információkra adott válaszként hiányzik, vagy akár megfordult a polaritása.

Az 1C és 2C próbák során összeomlott ERP-hullámformák különbségei, amelyeket a felső és alsó vizuális félmezőben megjelenő középvonali jelzések váltanak ki, az 5. ábrán láthatók.

Ahogy az 5. ábra mutatja, az N2pcb amplitúdó változásait erősen modulálta a függőleges emelkedés, amint azt Monnier et al. (2020). Az N2pcb nagyobb volt az alsó vizuális félmezőben megjelenített jelzéseknél, és hiányzott a felső látómezőben megjelenő jelzéseknél (-0,90 μV vs. -0,27 μV; t(18) = 4.9, p< .001). In contrast, SPCNb for cues displayed in the upper visual hemifield, though seemingly reduced in amplitude compared to SPCNb for cues displayed in the lower visual hemifield, was nonetheless clearly evident (−0.45 μV vs. −0.47 μV, respectively; t(18) = −0.2, p = .819). The amplitude values of N2pcb and SPCNb were submitted to a 2 × 2 ANOVA with visual hemifield (upper vs. lower) and component (N2pcb vs. SPCNb) as within-subject factors. The analysis revealed a significantly larger amplitude for lower than upper visual hemifield (F(1, 18) = 7.4, p = .014, 휂2 p= .190) and, more importantly, a significant interaction between component and visual hemifield (F(1, 18) = 72.8, p < .001, 휂2 p= .802). Planned comparisons confirmed that, for cues displayed in the upper visual hemifield, N2pcb amplitude did not differ from 0 μV (−0.27 μV; t(18) = −1.5, p = .141) whereas SPCNb amplitude did (−0.45 μV; t(18)  =  −3.1, p = .007). In contrast, N2pcb and SPCNb were both significant for lower-hemifield targets (−0.90 and − .47 μV; t(18)  =  −5.0, p  <  .001 and t(18)  =  −3.8, p  =  .001, respectively). To ensure the only difference between cues displayed in the upper and lower visual hemifield was reflected in the N2pcb, we computed also the P1 component, estimated in a 60–120 ms time window. There was no significant difference in P1 activity for upper vs. lower hemifield midline cues (t(18) = −1.7, p = .113).

A 6. ábrán bemutatott topográfiai térképekből következtetni lehet az N2pcb és az SPCNb eltérő viselkedésének lehetséges okára a felső és alsó vizuális félmezőben megjelenő jelzésekre adott válaszként.

A felső látómezőben megjelenő jelek által kiváltott áramsűrűségek csúcsának összehasonlításával az a benyomás alakul ki, hogy az N2pcb aktivitás sűrűségcsúcsa valamivel laterálisabb/ventrálisabb az SPCNb-hez képest, amelynek sűrűségcsúcsa inkább dorsalis és közelebb van a középhez. -fejbőr. Amint a bevezetőben kifejtésre került, a háti régiókból származó EEG-jelek könnyebben észlelhetők, mert közelebb vannak a fejbőrhöz, és ez megmagyarázhatja, hogy az SPCNb aktivitása, bár csökkent az amplitúdója, miért volt detektálható, míg az N2pc-aktivitás megszűnt a felső részen megjelenő jelzéseknél. vizuális féltér. Tekintettel azonban az EEG-jel fejbőrben való eloszlása ​​és az idegi forrás(ok) agyi elhelyezkedése közötti kapcsolat köztudottan összetett természetére, ezt a magyarázatot óvatosan kell kezelni. Mindazonáltal érdemes megemlíteni, hogy a jelen topográfiai eredmények jól illeszkednek a Becke és munkatársai által közölt MEG-jel forráslokalizációs elemzéséhez. (2015), Hopf et al. (2000, 2002, 2006), Jolicœur et al. (2011), valamint Robitaille et al. (2010) szerint az SPCN-aktivitás forrását a dorsalis-parietális kérgi régiókban, az N2pc-aktivitás forrását pedig a ventrolaterális kérgi régiókban találták meg.

4|VITA

Összefoglalva, megmutattuk, hogy a függőleges középvonal mentén megjelenített, memorizálandó vizuális jelzések kétoldali SPCN-t vagy SPCNb-t váltottak ki, amelynek amplitúdója megegyezett a függőleges meridiánhoz képest oldalirányban megjelenített vizuális jelzések által kiváltott SPCN-vel. Megerősítve az SPCN prototipikus tulajdonságát, mind az SPCN, mind az SPCNb amplitúdója nőtt, ahogy a jelzések száma egyről (1C kísérleteknél) kettőre (2C kísérleteknél) nőtt. Kellő óvatossággal nem mutattunk ki platót az SPCNb-re a kapacitást meghaladó memóriaterhelések esetén, azt állítjuk, hogy ez az eredményminta azt jelzi, hogy a) az SPCNb létezik megkülönböztethető ERP-komponensként, és hogy b) az SPCNb reagál a vizuális munkamemória változásaira. az SPCN-hez hasonló módon töltse be. Viselkedési szempontból az RT-k gyorsabbak és a pontosság nagyobb volt, ha a vizuális keresést egy jelzés vezérelte, mint két jelzés, de a pontosság enyhe csökkenésétől eltekintve, amikor a keresést két középvonali jelzés irányította, a keresés teljesítményét általában nem befolyásolta a keresési teljesítményt a térbeli elrendezés. a vezető cue tömb jelzései. Ezenkívül összehasonlítottuk az SPCNb és az N2pcb amplitúdómodulációit a középvonali jelzések függőleges magasságának függvényében, és disszociációt fedeztünk fel e két ERP-komponens között.

Az N2pc-hez hasonlóan az N2pcb sem volt jelen, amikor a középvonali jelzések a felső vizuális félmezőben (azaz a fixáció felett) voltak megjelenítve, és jelen volt, és különösen kifejezett volt, amikor a középvonali jelzések az alsó vizuális félmezőben (azaz a fixáció alatt) voltak megjelenítve (Bacigalupo & Luck, 2019; Doro és mtsai, 2020; Luck és mtsai, 1997; Monnier és mtsai, 2020). Ezzel szemben, amikor a középvonali jelzések a felső látómezőben voltak megjelenítve, az SPCNb amplitúdója kissé csökkent – ​​de még mindig egyértelműen jelen volt – az alsó látómezőben megjelenített középvonali jelzések SPCNb-hez képest. Ezt a megállapítást az N2pcb és az SPCNb SCD topográfia alapján történő összehasonlítása egészítette ki, amely az SPCNb aktivitás dorsálisabb és az N2pcb aktivitás anteroventrálisabb eloszlását sugallta. Ezt az eredménymintát úgy értelmezzük, mint amely összhangban van az N2pc és SPCN MEG-felderítéseinek eredményeivel (Becke és mtsai, 2015; Hopf és mtsai, 2000, 2002, 2006; Jolicœur és mtsai, 2011; Robitaille és mtsai, 2010). , amely a laterális occipitalis komplexum (LOC) és az infero-temporalis (IT) kéreg jelentős részvételére mutatott az N2pc/N2pcb aktivitás létrehozásában, valamint az intraparietális sulcus (IPS) szerepére az SPCN/SPCNb aktivitás létrehozásában. fMRI bizonyítékokért lásd: Brigadoi és mtsai, 2017; Duma és mtsai, 2019; Jolicœur és mtsai, 2011; Naughtin et al., 2016; Robitaille és mtsai, 2010; Todd és Marois, 2004; Xu és Chun , 2006).

Az ERP jelenlegi megállapításaival kapcsolatban két kérdés érdemel megjegyzést. Az egyik probléma egy lehetséges módszertani aggályhoz kapcsolódik, amely azzal a ténnyel kapcsolatos, hogy az N2pc és SPCN amplitúdóját az oldalirányban megjelenített vizuális jelekre úgy számítottuk ki, hogy kivontuk (az ellenoldaliból azonos oldalról) az ERP-aktivitást, vagyis azt az ERP-aktivitást, amelyet bár különböző elektródákról, de a ugyanazok a próbák. A középvonali jelzések N2pcb és SPCNb amplitúdóját más megközelítéssel számítottuk ki, a különböző vizsgálatok során rögzített ERP-aktivitás kivonásával (az azonos oldali és az oldalsó jelzések a kétoldali átlagolt és a középvonali jelzésekből). Ahogy azt már Doro et al. (2020) szerint ez a választás azon a feltételezésen alapul, hogy az oldalirányban megjelenő ingerek azonos oldali aktivitása viszonylag invariáns az N2pc/N2pcb és az SPCN/SPCNb amplitúdójára (és késleltetésére) moduláló hatást kifejtő tényezők manipulációihoz képest, ami arra utal, hogy ezek a hatások a modulációkban is tükröződnek. ezen ERP-komponensek ellenoldali részének. Ami az N2pc/N2pcb aktivitást illeti, átfogó áttekintést adtunk azokról a tanulmányokról, amelyek alátámasztják ezt a feltételezést Doro et al. (2020), amelyek mindegyikében az N2pc időablakban az oldalsó ingerekre gyakorolt ​​azonos oldali aktivitás nagyrészt invariáns maradt számos, az N2pc ellenoldali részét érintő manipuláció során. Ez volt a helyzet a célszínt (Luck és mtsai, 2006), a cél és a nem cél jellemző kiválasztását (Luck & Hillyard, 1994), a vízszintes középvonalhoz viszonyított célpozíciót (Luck et al., 1997; Perron et al.) érintő manipulációk esetében. ., 2009), a célszámosság (Benavides-Varela és mtsai, 2018; Mazza & Caramazza, 2011) és a célpont-kiválasztás nehézsége (Luck és mtsai, 1997).

Ami az SPCN/SPCNb aktivitást illeti, még magabiztosabbnak éreztük magunkat abban, hogy az azonos oldali aktivitást az SPCN és az SPCNb amplitúdószámításának közös kiindulópontjaként kezeljük a munka áradata alapján, amely azt mutatja, hogy az azonos oldali aktivitást nagyrészt nem befolyásolja a to- memorizálni kell a vizuális ingereket az itt használt paradigmában (cued vizuális keresési paradigmák; Carlisle et al., 2011), valamint más paradigmákban, például a változás észlelésében (lásd Luria et al., 2016, átfogó és részletes áttekintésért), több objektum követése (MOT; amikor egyetlen mozgó objektum sem lépte át a függőleges középvonalat, lásd alább; Drew et al., 2013; Drew és Vogel, 2008), valamint a jellemzők konjunkciós/csoportosítási paradigmáiban (Luria és Vogel, 2011). Tudomásunk szerint az egyetlen kivétel az azonos oldali aktivitás invarianciája alól az SPCN/SPCNb időtartományban az, hogy az azonos oldali aktivitás fokozatosan negatívabbá válik, amikor a retenciós intervallum (azaz a memorizálandó vizuális eltolásától eltelt idő) a vizuális munkamemória hatékonyságát vizsgáló esemény kezdetéig tartó inger) 1 másodpercnél hosszabb (McCollough és mtsai, 2007). Retenciós intervallumunk 1 s volt, és a 3. ábrán ábrázolt azonos oldali ERP-aktivitás a kiválasztott időablakban (360-900 ms a jelzőtömb kezdetétől számítva) nem tűnt el olyan mértékben a negatív polaritás felé, hogy meghatározza az SPCN/SPCNb amplitúdót.

Megjegyzendő azonban, hogy az azonos oldali aktivitás változatlanságának feltételezése nem feltétlenül áll ellentétben azzal a hipotézissel, hogy az ilyen aktivitás az azonos oldali ingerek elnyomásának/gátlásának valamilyen formáját tükrözi, ahogyan azt eredetileg Hickey és munkatársai fogalmazták meg. (2009) az N2pc-hez. Ugyanilyen elfogadható álláspont – amely szintén összhangban van a vizuális kódolás alatti elnyomás szerepére vonatkozó jelenlegi empirikus bizonyítékokkal – az, hogy az azonos oldali vizuális félmezőbe eső ingerek csak egyetlen darabként vannak elnyomva, függetlenül számuktól és egyéb fizikai jellemzőiktől, feltéve, hogy nincs jellemző átfedés (Kiss et al., 2008), vagy különösen kifejezett eltérés van a célpont és a zavaró tényezők között (Gaspar et al., 2016; Gaspelin & Luck, 2018, 2019).

A Bevezetésben megemlítettük, hogy az extrastriate vizuális neuronok receptív mezői az azonos oldali vizuális félmezőbe 2 fokig terjednek. Ez pontosítást tesz szükségessé az egyes agyféltekékben található vizuális neuronok átfedő receptív mezői által lefedett terület horizontális kiterjedését illetően. Ez a kétoldalúan ábrázolt terület természetesen magában foglalja a függőleges középvonalat is, de oldalirányú kiterjedése jelentősen eltér a résztvevők elvárásaitól függően. Ennek egyik legmeggyőzőbb bizonyítékát Drew et al. (2014). Az SPCN komponenst, amelynek amplitúdója korrelál az ellenoldali vizuális félmezőben bármikor nyomon követett objektumok számával, figyelték, hogy megértsük, hogyan ábrázolódik egy oldalirányban mozgó és a függőleges középvonalat keresztező objektum a hátsó agyféltekékben. Egyik kísérletükben minden kísérlet során egy oldalirányban mozgó tárgy végül átlépte a függőleges középvonalat. A mozgó tárgy kiindulási helyzetével ellentétes féltekéből rögzített SPCN amplitúdója csak azután csökkent (azaz nem követte a mozgó tárgyat) csak azután, hogy az objektum 2 fokkal túllépte a függőleges középvonalat, míg az azonos oldali féltekéből rögzített SPCN aktivitás növekedni kezdett. amplitúdójában (azaz elkezdte követni a mozgó tárgyat) 1,2 fokkal azelőtt, hogy az objektum átlépte volna a függőleges középvonalat.

Érdekes módon egy másik kísérletben a függőleges meridiánt keresztező oldalsó tárgy csak a kísérletek véletlenszerű 25%-ában fordult elő. Ebben az állapotban a mozgó tárgy kiindulási helyzetével ellentétes féltekéből rögzített SPCN ugyanazt a reakciót mutatta, mint az előző kísérletben, de az SPCN aktivitás jelei az ipszilaterális féltekékben akkor kezdtek kimutatni, amikor az objektum már majdnem 3 fokos volt. túl a függőleges középvonalon. Ezeknek az eredményeknek a szerzők által kínált értelmezése az volt, hogy az agyféltekék átfedő tevékenységi területének kiterjedése nem szerkezetileg meghatározott, hanem dinamikusan változik a résztvevők figyelmi készletének függvényében. Ezek az eredmények egyértelműen relevánsak a jelen kontextusban. Noha a mi paradigmánk szerint a középvonali jelzés(ek) a kísérletek véletlenszerű 50%-ában jelentek meg, tökéletesen igazodtak a függőleges középvonalhoz, a látómező azon szegmenséhez, amelyet szerkezetileg mindig mindkét agyfélteke képvisel. Fontos azonban hangsúlyozni, hogy elvárásaink és/vagy figyelmi készletünk dinamikusan változtathatja azt, hogy az elkülönült vizuális félmezők integrálódása hogyan és milyen mértékben történik, egy olyan tulajdonságot, amelyet jelen tanulmányban nem tudtunk megragadni, és amely mindenképpen további vizsgálatot igényel. Mellesleg, az egyik neurális modell, amely hihető magyarázatot ad arra, hogy a receptív mezők méretének dinamikus változásai hogyan lehetségesek, Lamme és Roelfsema (2000) modellje, akik azt javasolták, hogy a visszatérő aktivitás egyik hatása a frontálistól a hátsóbb régiók felé az, hogy terjeszkedik. lokális szenzoros áramkörök olyan vizuális neuronok koaxolásával, amelyek nem járultak hozzá az aktiválás kezdeti előrecsatolásához az inger bemutatásakor.

Az SPCNb mint kétoldalú SPCN hipotézise, ​​amelyet a középvonali feljegyzések váltottak ki, megfontolásra ösztönzi azokat a korábbi jelentéseket, amelyek egy kétoldalúan rögzített "negatív lassú hullámot" (NSW; Ruchkin és mtsai, 1995; Ruchkin és mtsai, 1992) írnak le a központi és kétoldalú válaszként. vizuális memorandumok. Az SPCN-hez hasonlóan fontos, hogy az NSW amplitúdója növekszik, ahogy a vizuális munkamemóriában lévő elemek száma növekszik, és eléri a platót a kapacitást meghaladó memóriaterhelés hatására (pl. Diaz et al., 2021; Fukuda et al. al., 2015). Úgy tűnik, hogy ezek a megállapítások igazolják azt a következtetést, hogy az NSW és az SPCN ugyanaz az ERP-komponens lehet. Tudomásunk szerint csak egy tanulmány foglalkozott parametrikusan az SPCN és az NSW összehasonlíthatóságának kérdésével. Feldmann-Wüstefeld (2021) egyidejűleg becsülte meg az NSW és az SPCN aktivitást egy olyan terv segítségével, amelyben a memorizálni kívánt színes körök teljes számát (készletméret) és számszerű kiegyensúlyozatlanságát (nettó terhelés) szisztematikusan változtatták, miközben az általános stimulációt érzékszervileg egyensúlyban tartották. a figyelmen kívül hagyandó színes négyzetek térbeli eloszlásának változtatásával. Az SPCN-aktivitás – amelyet a PO7/PO8 elektródákon rögzítettek olyan kísérletekből, amelyekben a színes körök egyenetlenül oszlottak el a félmezők között – a nettó terhelés változásai által modulált negativitás-kiegyensúlyozatlanságként (azaz negatívabb kontralaterálisan azzal az oldallal, ahol több kör volt megjelenítve) nyilvánult meg.

Az NSW aktivitás – ugyanazokon az elektródákon rögzítették, mint az SPCN kimutatására használtak – a negativitás kétoldalú növekedéseként nyilvánult meg, amelyet a beállított méret változásai modulálnak. Az NSW és az SPCN közötti funkcionális hasonlóságra ebben a tanulmányban azon eredmények alapján következtettek, amelyek azt mutatják, hogy mindkét ERP-komponens korrelált a vizuális munkamemória kapacitására vonatkozó Cowan-féle K-becslésekkel. Megjegyzendő, hogy az SPCNb és az NSW közötti pontos egyenértékűség hipotézise alapján azt várnánk, hogy két jelzés azonos amplitúdójú NSW komponenst vált ki, függetlenül attól, hogy a két jelzés oldalirányban vagy a függőleges középvonalon jelenik meg. Ilyen tesztet végeztünk a jelen adathalmazon az NSW aktivitás becslésével Feldmann-Wüstefeld (2021) szerint, azaz a PO7 és PO8 pontokon mért átlagos aktivitásként a középvonali és oldalsó 2C kísérletekből. Az NSW szignifikánsan nagyobb amplitúdója a középvonalra válaszul, mint az oldalsó jelzések (-0.38 μV vs. -0.69 μV, t(18) = 2.2, p=.039 ) nincs összhangban a fenti hipotézissel, és azt sugallja, hogy további munkára van szükség az NSW és az SPCNb közötti különbségek mélyreható feltárásához.

Összefoglalva, sikerült kiváltani egy bilaterális SPCN-t, az SPCNb-t, hasonlóan ahhoz, amit a bilaterális N2pc-vel tettünk (N2pcb; Doro et al., 2020; Monnier et al., 2020). Megmutattuk, hogy ezt az SPCNb-t ugyanúgy modulálták, mint egy tipikus SPCN-t, nevezetesen az amplitúdó növekedését mutatta, ahogy a memorizálandó objektumok száma nőtt. A megjegyzendő elemek helyzete által kiváltott ERP-modulációk (oldalsó vs. középvonal, felső és alsó félmező), valamint a memorizálandó jelzések számának összehasonlítása lehetővé tette, hogy megkülönböztessük az N2pc/N2pcb-t a SPCN/SPCNb. Mivel az N2pc/N2pcb-vel ellentétben az SPCN/SPCNb amplitúdója nem csökkent nullára, és nem fordította meg a polaritást, amikor az emlékezni kívánt objektumok a felső látómezőben jelennek meg, eredményeink jobban kompatibilisek azokkal a modellekkel, amelyek azt feltételezik, hogy ez a két komponens részben átfedésben van, bár különálló idegi. források.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Ezt a tanulmányt az Olasz Kutatási Minisztérium és a Padovai Egyetem támogatása támogatta az RD'A-nak, valamint a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (31970993. sz.) az SF-nek. Az Universita degli Studi di Padova által biztosított nyílt hozzáférésű finanszírozás a CRUI-CARE megállapodáson belül.

SZERZŐI HOZZÁJÁRULÁSOK

Yanzhang Chen: Adatkezelés; formális elemzés; vizsgálat; módszertan; erőforrások; szoftver; megjelenítés. Sabrina Brigadoi: Nyomozás; módszertan; projekt adminisztráció; érvényesítés; megjelenítés; írás – eredeti tervezet. Arianna Schiano Lomoriello: Formális elemzés; módszertan; felügyelet. Pierre Jolicœur: Finanszírozás megszerzése; vizsgálat; módszertan; írás – eredeti tervezet. Amour Simal: Formális elemzés; vizsgálat; módszertan. Shimin Fu: Finanszírozás megszerzése; megjelenítés. Valentina Baro: Konceptualizálás; érvényesítés; megjelenítés; írás – eredeti tervezet. Roberto Dell'Acqua: Koncepció; vizsgálat; módszertan; projekt adminisztráció; erőforrások; felügyelet; írás – eredeti tervezet.

IRODALOM

1. Bacigalupo, F. és Luck, SJ (2019). Az alfa-sávos EEG aktivitás oldalirányú elnyomása, mint a célfeldolgozás mechanizmusa. Journal of Neuroscience, 39(5), 900–917.

2. Balaban, H., Fukuda, K., & Luria, R. (2019). Mit tud elmondani félmillió változásészlelési kísérlet a vizuális munkamemóriáról? Cognition, 191, 103984.

3. Becke, A., Müller, N., Vellage, A., Schoenfeld, MA, & Hopf, J.-M. (2015). A vizuális munkamemória fenntartásának idegi forrásai az emberi parietális és ventrális extrastriate látókéregben. NeuroImage, 110, 78–86.

4. Benavides-Varela, S., Basso Moro, S., Brigadoi, S., Meconi, F., Doro, M., Simion, F., Sessa, P., Cutini, S. és Dell'Acqua, R. (2018). Az N2pc két módot tükröz a vizuális célok számának kódolására. Psychophysiology, 55(11), e13219.

5. Brigadoi, S., Cutini, S., Meconi, F., Castellaro, M., Sessa, P., Marangon, M., Bertoldo, A., Jolicœur, P. és Dell'Acqua, R. ( 2017). Az inferior intraparietalis sulcus szerepéről a vizuális munkamemóriában lateralizált egyfunkciós objektumok esetén. Journal of Cognitive Neuroscience, 29(2), 337–351.

6. Carlisle, NB, Arita, JT, Pardo, D., & Woodman, GF (2011). Figyelemre méltó sablonok a vizuális munkamemóriában. Journal of Neuroscience, 31(25), 9315–9322.

7.Cohen, MA, Konkle, T., Rhee, JY, Nakayama, K. és Alvarez, GA (2014). Több vizuális objektum feldolgozását korlátozza a neurális csatornák átfedése. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 111(24), 8955–8960.

8. Cowan, N. (2001). A varázslatos 4-es szám a rövid távú memóriában: A mentális tárolási kapacitás újragondolása. Viselkedés- és agytudomány, 24(1), 87–114.

9. Diaz, GK, Vogel, EK és Awh, E. (2021). Az észlelési csoportosítás külön szerepeket tár fel a tartós lassú hullámaktivitásban és az alfa-oszcillációban a munkamemóriában. Journal of Cognitive Neuroscience, 33(7), 1354–1364.

10. Doro, M., Bellini, F., Brigadoi, S., Eimer, M. és Dell'Acqua, R. (2020). Kétoldalú N2pc (N2pcb) komponenst váltanak ki a függőleges középvonalon megjelenő keresési célok. Pszichofiziológia, 57(3), e13512.

11. Drew, T., Horowitz, TS és Vogel, EK (2013). Csere vagy ledobás? Elektrofiziológiai nehézségi mérések több objektum követése során. Cognition, 126(2), 213–223.

12. Drew, T., Mance, I., Horowitz, TS, Wolfe, JM, & Vogel, EK (2014). A figyelem lágy átadása az agyféltekék között. Current Biology, 24(10), 1133–1137.

13. Drew, T. és Vogel, EK (2008). Az egyéni különbségek idegi mértékei több mozgó objektum kiválasztásában és követésében. Journal of Neuroscience, 28(16), 4183–4191.

14. Drisdelle, BL, Aubin, S., & Jolicœur, P. (2017). A lateralizált ERP-k szemészeti műtermékeinek kezelése a vizuális-térbeli figyelem és memória tanulmányozásában: ICA korrekció versus korszakelutasítás. Pszichofiziológia, 54(1), 83–99.

15.Duma, GM, Mento, G., Cutini, S., Sessa, P., Baillet, S., Brigadoi, S. és Dell'Acqua, R. (2019). Az elülső cinguláris kéreg és az intraparietális sulcus funkcionális disszociációja a vizuális munkamemóriában. Cortex, 121, 277–291.

For more information:1950477648nn@gmail.com