Электроэнцефалографические корреляты мониторинга выполнения при реализации конденсационной задачи: потенциалы, связанные с событиями

Мониторинг выполнения включает оценку результатов собственного поведения и инициацию его адаптивных перестроек. Психофизиологические механизмы мониторинга выполнения остаются малоизученными в контексте неопределенности, возникающей на этапе распознавания сенсорной информации и принятия решения, а также в контексте торможения/коррекции двигательного ответа. В данном исследовании мы изучали связь между поведенческими показателями выполнения задачи и компонентами потенциалов, связанных с событиями: N2, ERN/CRN и Pe. Испытуемые выполняли конденсационную задачу и давали ответы путем перемещения компьютерной мыши. Такой способ записи ответов позволил получить два независимых поведенческих показателя: время начала движения компьютерной мыши и его продолжительность. Время начала движения можно рассматривать как эквивалент стандартного времени реакции. Амплитуда компонентов N2 и CRN зависела от времени начала движения: амплитуда N2 была увеличена, а амплитуда CRN снижена для «поздних» (задержанных) правильных ответов по сравнению с «ранними» (более быстрыми по времени начала движения мыши). Предположительно, «поздние» ответы характеризуются более сильным конфликтом между альтернативами, более высоким уровнем неопределенности по сравнению с «ранними». Продолжительность движения курсора мыши представляет собой новый поведенческий показатель, измерение которого традиционными методами представляется затруднительным. Амплитуда сигнала во временно́м окне раннего Pe была связана с продолжительностью движения и являлась более высокой в случае «длительных» ответов по сравнению с «короткими». Такого рода взаимосвязь можно объяснить работой механизмов торможения выполняемого ответа, которое, в свою очередь, может запускаться в связи с осознанием потенциальной вероятности совершения ошибки.

«Мониторинг выполнения» (performance monitoring) — широкое понятие, включающее детекцию последствий поведения и инициацию его адаптивных перестроек. Основными электрофизиологическими коррелятами мониторинга выполнения считаются два компонента потенциалов, связанных с событиями (ПСС): ERN (негативная волна, связанная с ошибкой) и Pe (позитивная волна, связанная с ошибкой).

1. Chernyshev B., Medvedev V. Event-related potential study of P2 and N2 components on fast and slow responses in the auditory condensation task // Higher School of Economics Research Paper. 2016. Vol. WP BRP 70/PSY/2016. DOI: 10.2139/ssrn.2890474
2. Danielmeier C., Wessel J.R., Steinhauser M., Ullsperger M. Modulation of the error-related negativity by response conflict // Psychophysiology. 2009. Vol. 46. № 6. P. 1288—1298. DOI: 10.1111/j.1469-8986.2009.00860.x
3. Delorme A., Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis // Journal of Neuroscience Methods. 2004. Vol. 134. № 1. P. 9—21. DOI: 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009
4. Endrass T., Reuter B., Kathmann N. ERP correlates of conscious error recognition: aware and unaware errors in an antisaccade task // European Journal of Neuroscience. 2007. Vol. 26. № 6. P. 1714—1720. DOI: 10.1111/j.1460-9568.2007.05785.x
5. Falkenstein M., Hohnsbein J., Hoormann J., Blanke L. Effects of crossmodal divided attention on late ERP components. II. Error processing in choice reaction tasks. // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1991. Vol. 78. № 6. P. 447—455. DOI: 10.1016/0013-4694(91)90062-9
6. Falkenstein M., Hoormann J., Christ S., Hohnsbein J. ERP components on reaction errors and their functional significance: a tutorial // Biological Psychology. 2000. Vol. 51. № 2—3. P. 87—107. DOI: 10.1016/S0301-0511(99)00031-9
7. Folstein J.R., van Petten C. Influence of cognitive control and mismatch on the N2 component of the ERP: a review // Psychophysiology. 2008. Vol. 45. № 1. P. 152—170. DOI: 10.1111/j.1469-8986.2007.00602.x
8. Freeman J., Dale R., Farmer T. Hand in motion reveals mind in motion // Frontiers in Psychology. 2011. Vol. 2. P. 59. DOI: 10.3389/fpsyg.2011.00059
9. Garner W. R. Processing of information and structure. Oxford: Psychology Press, 1974.
10. Gehring W.J., Goss B., Coles M.G. H., Meyer D.E., Donchin E. A neural system for error-detection and compensation // Psychological Science. 1993. Vol. 4. № 6. P. 385—390. DOI: 10.1111/j.1467-9280.1993.tb00586.x
11. Gottwald R.L., Garner W.R. Filtering and condensation tasks with integral and separable dimensions // Perception & Psychophysics. 1975. Vol. 18. № 1. P. 26—28. DOI: 10.3758/Bf03199362
12. Gruendler T.O., Ullsperger M., Huster R.J. Event-related potential correlates of performance-monitoring in a lateralized time-estimation task // PloS One. 2011. Vol. 6. № 10. P. e25591. DOI: 10.1371/journal.pone.0025591
13. Kieffaber P.D., Hershaw J., Sredl J., West R. Electrophysiological correlates of error initiation and response correction // Neuroimage. 2016. Vol. 128. P. 158—166. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2015.12.046
14. Lopez-Calderon J., Luck S.J. ERPLAB: an open-source toolbox for the analysis of event-related potentials // Frontiers in Human Neuroscience. 2014. Vol. 8. P. 213. DOI: 10.3389/fnhum.2014.00213
15. Novikov N.A., Bryzgalov D.V., Chernyshev B.V. Theta and alpha band modulations reflect error-related adjustments in the auditory condensation task // Frontiers in Human Neuroscience. 2015. Vol. 9. P. 673. DOI: 10.3389/fnhum.2015.00673
16. Novikov N.A., Nurislamova Y.M., Zhozhikashvili N.A., Kalenkovich E.E., Lapina A.A., Chernyshev B.V. Slow and fast responses: two mechanisms of trial outcome processing revealed by EEG oscillations // Frontiers in Human Neuroscience. 2017. Vol. 11. P. Artn 218. DOI: 10.3389/Fnhum.2017.00218
17. Pailing P.E., Segalowitz S.J. The effects of uncertainty in error monitoring on associated ERPs // Brain and Cognition. 2004. Vol. 56. № 2. P. 215—233. DOI: 10.1016/j.bandc.2004.06.005
18. Posner M.I. Information reduction in the analysis of sequential tasks // Psychological Review. 1964. Vol. 71. № 6. P. 491—504. DOI: 10.1037/H0041120
19. Rabbitt P. Detection of errors by skilled typists // Ergonomics. 1978. Vol. 21. № 11. P. 945—958. DOI: 10.1080/00140137808931800
20. Scheffers M.K., Coles M.G. Performance monitoring in a confusing world: error-related brain activity, judgments of response accuracy, and types of errors // Journal of Experimental Psychology. Human Perception and Performance. 2000. Vol. 26. № 1. P. 141—51. DOI: 10.1037/0096-1523.26.1.141
21. Scheffers M.K., Humphrey D.G., Stanny R.R., Kramer A.F., Coles M.G. Error-related processing during a period of extended wakefulness // Psychophysiology. 1999. Vol. 36. № 2. P. 149—157. DOI: 10.1017/ S0048577299980307
22. Steinhauser M., Yeung N. Decision processes in human performance monitoring // Journal of Neuroscience. 2010. Vol. 30. № 46. P. 15643—15653. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1899-10.2010
23. van Driel J., Ridderinkhof K.R., Cohen M.X. Not all errors are alike: theta and alpha EEG dynamics relate to differences in error-processing dynamics // The Journal of Neuroscience. 2012. Vol. 32. № 47. P. 16795— 806. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0802-12.2012
24. van Veen V., Carter C.S. The timing of action-monitoring processes in the anterior cingulate cortex // Journal of Cognitive Neuroscience. 2002. Vol. 14. № 4. P. 593—602. DOI: 10.1162/08989290260045837
25. Vidal F., Hasbroucq T., Grapperon J., Bonnet M. Is the ‘error negativity’specific to errors? // Biological Psychology. 2000. Vol. 51. № 2—3. P. 109—128. DOI: 10.1016/S0301-0511(99)00032-0
26. Wessel J.R. Error awareness and the error-related negativity: evaluating the first decade of evidence // Frontiers in Human Neuroscience. 2012. Vol. 6. P. 88. DOI: 10.3389/fnhum.2012.00088
27. Yeung N. Conflict monitoring and cognitive control // The Oxford Handbook of Cognitive Neuroscience: The Cutting Edges / K.N. Ochsner, S. Kosslyn. Oxford: Oxford University Press, 2014. C. 275—299. DOI: 10.1093/oxfordhb/9780199988709.001.0001

PlumX

Метрики публикации