Современная зарубежная психология
2024. Том 13. № 2. С. 10–21
doi:10.17759/jmfp.2024130201
ISSN: 2304-4977 (online)
«Оddball»-парадигма электроэнцефалограммы/вызванных потенциалов для изучения восприятия эмоций
Аннотация
Регистрация вызванных потенциалов с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) является классическим методом для определения реакции мозга человека на разные типы стимулов. В литературе описаны компоненты ВП, являющиеся специфическими маркерами эмоционального восприятия. На сегодняшний день для исследования процесса восприятия эмоций с помощью ЭЭГ/ВП разработаны и валидизированы парадигмы, использующие различные стимульные базы, среди которых выделяются изображения лиц с различным эмоциональным выражением. Предполагают, что восприятие данного типа стимулов может иметь свою специфику — например, происходить быстрее, чем восприятие других классов эмоциональных изображений, так как представляет более значимый биологический сигнал. В данной статье мы хотели показать особенности использования аффективных изображений в oddball-парадигме, сделав акцент на использование лиц человека с эмоциональным выражением. Такая парадигма также относится к парадигмам ЭЭГ/ВП, однако она имеет несколько особенностей. Преимуществами данной методики является, во-первых, ее более высокая чувствительность в выявлении реакции нейрональной активности при предъявлении эмоциональных изображений, по сравнению с другими парадигмами. Во-вторых, возможность при пассивном предъявлении визуальных стимулов проанализировать быстрые автоматические реакции, которыми, по данным предыдущих исследований, сопровождается восприятие лиц. Таким образом, возможно, наиболее эффективными изображениями в oddball-парадигме ЭЭГ/ВП будут выражения лиц (англ. facial expressions). Приводятся данные использования данной парадигмы. Полученные данные показывают различия в амплитуде компонентов ВП, ассоциированных с выражениями лиц — счастливыми/злыми.
Общая информация
Ключевые слова: электроэнцефалограмма, вызванные потенциалы, эмоции, oddball-парадигма, эмоциональные стимулы, маркеры эмоционального восприятия, визуальные стимулы
Рубрика издания: Нейронауки и когнитивные исследования
Тип материала: научная статья
DOI: https://doi.org/10.17759/jmfp.2024130201
Финансирование. Статья подготовлена в ходе проведения работы в рамках проекта «Зеркальные лаборатории НИУ ВШЭ».
Получена: 02.05.2024
Принята в печать:
Для цитаты: Благовещенский Е.Д., Помелова Е.Д., Попыванова А.В., Корякина М.М., Луков М.Ю., Барцева К.В. «Оddball»-парадигма электроэнцефалограммы/вызванных потенциалов для изучения восприятия эмоций [Электронный ресурс] // Современная зарубежная психология. 2024. Том 13. № 2. С. 10–21. DOI: 10.17759/jmfp.2024130201
Полный текст
Введение
Вызванные потенциалы как метод выявления реакции мозга человека на эмоциональные стимулы
Эмоциональные выражения лиц как эволюционно/биологически значимый эмоциональный стимул
Oddball-парадигма ЭЭГ/ВП
Участники исследования
Экспериментальная задача
Запись ЭЭГ
ЭЭГ-анализ
Результаты и обсуждение
Выводы
-
ЭЭГ/ВП является методом выявления психофизиологической реакции человека на стимулы, при этом сам стимульный материал является ключевым элементом в дизайне данных исследований.
-
Мы предполагаем, что по сравнению с другими визуальными стимулами, эмоциональные выражения лиц людей являются наиболее эффективными визуальными стимулами.
-
Можно предположить, что оddball-парадигма ЭЭГ/ВП с использованием лиц является наиболее чувствительной при пассивном просмотре стимулов, и будет хорошим биомаркером психоэмоционального статуса человека при использовании эмоциональных стимулов.
-
Наши пилотные исследования показывают чувствительность такой oddball-парадигмы на предъявление счастливых и злых лиц. Распознавание выражения лица происходит автоматически, даже если оно совмещено с задачей другой сенсорной модальности.
Литература
- Branco D., Gonçalves Ó.F., Badia S.B.I. A systematic review of international affective picture system (IAPS) around the world // Sensors. 2023. Vol. 23. № 8. Article ID 3866. 31 p. DOI:10.3390/s23083866
- A systematic survey of face stimuli used in psychological research 2000—2020 / A. Dawel, E.J. Miller, A. Horsburgh, P. Ford // Behavior Research Methods. 2020. Vol. 54. № 4. P. 1889—1901. DOI:10.3758/s13428-021-01705-3
- Astikainen P., Kreegipuu K., Czigler I. Visual mismatch negativity (vMMN): A unique tool in investigating automatic processing // Frontiers in Human Neuroscience. 2022. Vol. 16. Article ID 1056208. 3 p. DOI:10.3389/fnhum.2022.1056208
- Automatic facial expression recognition in standardized and non-standardized emotional expressions / T. Küntzler, T.T.A. Höfling, G.W. Alpers // Frontiers in psychology. 2021. Vol. 12. Article ID 627561. 13 p. DOI:10.3389/fpsyg.2021.627561
- Behavioral and neurophysiological correlates of emotional face processing in borderline personality disorder: Are there differences between men and women? / M. Andermann, Izurieta N.A. Hidalgo, A. Rupp, C. Schmahl, S.C. Herpertz, K. Bertsch // European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. 2022. Vol. 272. № 8. P. 1583—1594. DOI:10.1007/s00406-022-01434-4
- Bradley M.M., Sambuco N., Lang P.J. Affective perception: The power is in the picture // Human perception of visual information: psychological and computational perspectives / Eds. B. Ionescu, W.A. Bainbridge, N. Murray. Cham: Springer, 2022. P. 59—83.
- Calvo G., Marrero H., Beltrán D. When does the brain distinguish between genuine and ambiguous smiles? An ERP study // Brain and Cognition. 2013. Vol. 81. № 2. P. 237—246. DOI:10.1016/j.bandc.2012.10.009
- Dynamic facial expression of emotion and observer inference / K.R. Scherer, H. Ellgring, A. Dieckmann, M. Unfried, M. Mortillaro // Frontiers in psychology. 2019. Vol. 10. Article ID 508. 17 p. DOI:10.3389/fpsyg.2019.00508
- Dysfunction of pre-attentive visual information processing in drug-naive women, but not men, during the initial episode of major depressive disorder / X. Yang, Q. Wang, Z. Qiao, X. Qiu, D. Han, X. Zhu // Frontiers in Psychiatry. 2020. Vol. 10. Article ID 899. 9 p. DOI:10.3389/fpsyt.2019.00899
- Dysfunction of processing task-irrelevant emotional faces in primary insomnia patients: an evidence from expression-related visual MMN / Y. Zhang, J. Chen, X. Hou, Y. Guo, R. Lv, S. Xu // Sleep and Breathing. 2021. Vol. 25. P. 41—48. DOI:10.1007/s11325-020-02058-5
- Ekman P. ExpressIon and the Nature of Emotion // Approaches to Emotion / Eds. K. Scherer, P. Ekman. New York: Psychology Press, 1984. P. 319—344. DOI:10.4324/9781315798806
- Ellsworth P.C., Scherer K.R. Appraisal processes in emotion [Электронный ресурс] // Handbook of affective sciences / Eds. R.J. Davidson, K.R. Scherer, H.H. Goldsmith. Oxford University Press, 2003. P. 572—595. URL: https://repository.law.umich.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1228&context=book_chapters (дата обращения: 20.05.2024).
- EmoMadrid: An emotional pictures database for affect research / L. Carretié, M. Tapia, S. López-Martín, J. Albert // Motivation and Emotion. 2019. Vol. 43. P. 929—939. DOI:10.1007/s11031-019-09780-y
- Facial expression recognition: A meta-analytic review of theoretical models and neuroimaging evidence / P. Xu, S. Peng, Y.J. Luo, G. Gong // Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2021. Vol. 127. P. 820—836. DOI:10.1016/j.neubiorev.2021.05.023
- Falkenstein M. Recent Advances in Clinical Applications of P300 and MMN // Psychophysiology Methods / Eds. M. Valeriani, M. de Tommaso. New York: Humana Press, 2023. P. 1—21. DOI:10.1007/978-1-0716-3545-2_1
- fICA: FastICA algorithms and their improved variants / J. Miettinen, K. Nordhausen, S. Taskinen // The R Journal. 2018. Vol. 10. № 2. P. 148—158. DOI:10.32614/RJ-2018-046
- Gender differences in the relation between the late positive potential in response to anxiety sensitivity images and self-reported anxiety sensitivity / N.P. Allan, M.R. Judah, B.J. Albanese, R.J. Macatee, C.A. Sutton, M.D. Bachman // Emotion. 2019. Vol. 19(1). P. 70—83. DOI:10.1037/emo0000420
- Global image properties predict ratings of affective pictures / C. Redies, M. Grebenkina, M. Mohseni, A. Kaduhm, C. Dobel // Frontiers in psychology. 2020. Vol. 11. Article ID 953. 16 p. DOI:10.3389/fpsyg.2020.00953
- Jiang D., Chen Y., Guo T. Lasting effects of using distraction to manage responses to unpleasant pictures: Electrophysiological evidence // Biological Psychology. 2020. Vol. 156. Article ID 107952. 18 p. DOI:10.1016/j.biopsycho.2020.107952
- Katebi M. E., Ghafari M. H., Ghafari T. STEMorph: Morphed Emotional Face Stimuli // bioRxiv. 2024. 15 p. DOI:10.1101/2024.05.13.593881
- Kätsyri J., de Gelder B., de Borst A.W. Amygdala responds to direct gaze in real but not in computer-generated faces // NeuroImage. 2020. Vol. 204. Article ID 116216. 12 p. DOI:10.1016/j.neuroimage.2019.116216
- Kim S.H., Lee O.K., Kim D.J. Study of Practical Method for International 10—20 Electrode System // Korean Journal of Clinical Laboratory Science. 2021. Vol. 53. № 1. P. 60—67. DOI:10.15324/kjcls.2021.53.1.60
- Kurdi B., Lozano S., Banaji M.R. Introducing the open affective standardized image set (OASIS) // Behavior research methods. 2016. Vol. 49. P. 457—470. DOI:10.3758/s13428-016-0715-3
- Lundqvist D., Flykt A., Öhman A. Karolinska Directed Emotional Faces (KDEF) [Database record] // APA PsycTests. 1998. DOI:10.1037/t27732-000
- MacNamara A., Joyner K., Klawohn J. Event-related potential studies of emotion regulation: A review of recent progress and future directions // International Journal of Psychophysiology. 2022. Vol. 176. P. 73—88. DOI:10.1016/j.ijpsycho.2022.03.008
- Maudrich T. Somatosensory-evoked potentials as a marker of functional neuroplasticity in athletes: A systematic review // Frontiers in physiology. 2022. Vol. 12. Article ID 821605. 14 p. DOI:10.3389/fphys.2021.821605
- McMurray B. The myth of categorical perception // The Journal of the Acoustical Society of America. 2022. Vol. 152. P. 3819—3842. DOI:10.1121/10.0016614
- Neural dynamics of stimulus-response representations during inhibitory control / A. Prochnow, A. Bluschke, A. Weissbach, A. Münchau, V. Roessner, M. Mückschel, C. Beste // Journal of Neurophysiology. 2021. Vol. 126. P. 680—692. DOI:10.1152/jn.00163.2021
- O’Reilly J.A., O’Reilly A. A critical review of the deviance detection theory of mismatch negativity // NeuroSci. 2021. Vol. 2(2). P. 151—165. DOI:10.3390/neurosci2020011
- Pre-attentive dysfunction of processing emotional faces in interictal migraine revealed by expression-related visual mismatch negativity / Y. Guo, J. Chen, X. Hou, S. Xu, Y. Ma, S. Nie // Brain research. 2020.Vol. 1738. Article ID 146816. 8 p. DOI:10.1016/j.brainres.2020.146816
- Pre-attentive visual processing in Alzheimer’s disease: an event-related potential study / E. Na, K. Lee, E.J. Kim, J.B. Bae, S.W. Suh, S. Byun // Current Alzheimer Research. 2020. Vol. 17. № 13. P. 1195—1207. DOI:10.2174/1567205018666210216084534
- Stimulus arousal drives amygdalar responses to emotional expressions across sensory modalities / H. Lin, M. Müller-Bardorff, B. Gathmann, J. Brieke, M. Mothes-Lasch, M. Bruchmann, W.H.R. Miltner, T. Straube // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. Article ID 1898. 12 p. DOI:10.1038/s41598-020-58839-1
- Stimulus-specific regulation of visual oddball differentiation in posterior parietal cortex / Y. Zhang, J. Chen, X. Hou, Y. Guo, R. Lv, S. Xu // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. Article ID 13973. 15 p. DOI:10.1038/s41598-020-70448-6
- The Karolinska directed emotional faces: a validation study / E. Goeleven, R. De Raedt, L. Leyman, B. Verschuere // Cognition and emotion. 2008. Vol. 22. № 6. P. 1094—1118. DOI:10.1080/02699930701626582
- The McGill Face Database: Validation and insights into the recognition of facial expressions of complex mental states / G. Schmidtmann, B.J. Jennings, D.A. Sandra, J. Pollock, I. Gold // Perception. 2020. Vol. 49. № 3. P. 310—329. DOI:10.1177/0301006620901671
- The quest for the genuine visual mismatch negativity (vMMN): Event‐related potential indications of deviance detection for low‐level visual features / A.G. Male, R.P. O’Shea, E. Schröger, D. Müller, U. Roeber, A. Widmann // Psychophysiology. 2020. Vol. 57. № 6. Article ID e13576. 27 p. DOI:10.1111/psyp.13576.
- The rapid and automatic categorization of facial expression changes in highly variable natural images / S. Matt, M. Dzhelyova, L. Maillard, J. Lighezzolo-Alnot, B. Rossion, S. Caharel // Cortex. 2021. Vol. 144. P. 168—184. DOI:10.1016/j.cortex.2021.08.005
- Waller B.M., Julle-Daniere E., Micheletta J. Measuring the evolution of facial ‘expression’using multi-species FACS // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2020. Vol. 113. P. 1—11. DOI:10.1016/j.neubiorev.2020.02.031
Информация об авторах
Метрики
Просмотров
Всего: 210
В прошлом месяце: 50
В текущем месяце: 13
Скачиваний
Всего: 71
В прошлом месяце: 18
В текущем месяце: 0