CC BY
30Влияние точности восприятия сердцебиений на механизмы внимания: исследование вызванных потенциалов мозга
Тумялис Алексей Вячеславович
кандидат биологических наук, доцент, Департамент психологии и образования, Школа искусств и гуманитарных наук, Дальневосточный региональный научный центр Российской академии образования, Лаборатория педагогической психофизиологии, Дальневосточный Федеральный Университет, tumialis.av@dvfu.ru
Аликовская Татьяна Александровна
Аспирант, Департамент психологии и образования, Школа искусств и гуманитарных наук, Дальневосточный Федеральный Университет, alikovskaia.ta@dvfu.ru
Калита Виталий Владимирович
кандидат психологических наук, доцент, Департамент психологии и образования, Школа искусств и гуманитарных наук, Дальневосточный Федеральный Университет, kalita.vv@dvfu.ru
Точность восприятия интероцептивных стимулов играет важную роль в регуляции гомеостаза и обеспечении когнитивных функций. Хотя высокая точность способствует лучшему выполнению ряда когнитивных функций, однако особенности ее влияния на конкретные механизмы регуляции когнитивных функций остаются недостаточно изучены. В настоящем исследовании испытуемые были разделены на группы с высокой и низкой точностью восприятия сердцебиений на основе результатов теста счета ударов сердца и выполняли задачу трех-стимульный Oddball с одновременной регистрацией ЭЭГ. Результаты свидетельствуют, что точность восприятия сердцебиений положительно связана с общим количеством ошибок, совершенных испытуемыми. По данным вызванных потенциалов точность интероцептивного восприятия имеет положительную корреляцию с разницей амплитуд в ответ на целевой стимул и дистрактор в поздний период волны P300 (420-520 мсек). Также группа с низкой интероцептивной точностью имеет более положительные значения потенциала позднего положительного потенциала по сравнению с группой с высокой точностью. Таким образом, испытуемые с низкой точностью восприятия сердцебиений используют механизмы мониторинга частоты стимулов, а испытуемые с высокой точностью восприятия выделяют поведенческую значимость стимула.
Ключевые слова: электроэнцефалография, вызванные потенциалы, внимание, точность интероцептивного восприятия
со
П А
е СО
(О
01
ВВЕДЕНИЕ
Восприятие физиологических функций организма играет важную роль как в регуляции гомеостаза, так и в обеспечении когнитивных функций. Высокая точность восприятия дает субъекту преимущества в эпизодической памяти [1], принятие решений [2], распределенном внимании[3]. Однако данных для более полного понимания того, какие именно механизмы вовлечены в определение этих преимуществ, в современных исследованиях недостаточно.
Результаты исследования вызванной активности ЭЭГ в задаче oddball выявили положительную корреляцию точности восприятия ударов сердца и амплитуды компоненты P300 вызванного потенциала в ответ на целевой стимул [4]. Авторы интерпретировали результаты как отражение различного уровня активации, учитывая связь инте-роцепции и субъективной оценки уровня активации при оценке эмоциональных изображений [5]. Однако, позднее эта же исследовательская группа в когнитивных задачах внимания не обнаружила значимых связей точности восприятия ударов сердца с поведенческими показателями уровня активации и бодрствования, но было обнаружено положительное влияние интероцепции на эффективность селективного и распределенного внимания [3].
Также, в двух исследованиях обнаружена связь интероцепции с поздней компонентой вызванного совершением ошибок потенциала, обозначаемого как позитивность связанная с ошибкой - Pe [6, 7]. По ряду функциональных и топографических показателей Pe отражает активность тех же нейро-нальных сетей, что и P300 [8], и связана с реакцией мозга на внутренний сигнал рассогласования между требованием воздержаться от ответа и совершением реального моторного ответа. Величина амплитуды Pe при этом рассматривается как проявление накопления подтверждений из различных источников о совершении ошибки, в качестве одного из которых выступает восприятие реакций тела [9]. Интересно, что в обоих вышеупомянутых исследованиях положительная корреляция обнаружена только в условиях более интенсивных обратных связей от тела - при восприятии собственной руки испытуемого, которой он совершает моторный ответ [7], и при эмоции отвращения на лицевом стимуле, активирующем собственные телесные ощущения испытуемых [6]. Эти данные находится в соответствии с гипотезой
соматических маркеров [10] и согласуются с предположением [11] о том, что обратная связь от тела в процессе восприятия эмоциональных лиц осуществляется после 300 мсек.
Таким образом, несмотря на малое количество исследований, данные свидетельствуют о наличие связи интероцепции и механизмов контроля селективного внимания.
Только в одном электрофизиологическом исследовании напрямую оценивалась связь инте-роцепции и внимания с использованием двух-стимульного варианта oddball [4]. Дизайн этого исследования, однако, не позволяет заключить является ли эта связь следствием разной частоты стандартного и целевого стимулов или следствием поведенческой значимости целевого стимула. Эту проблему позволяет решить использование трех-стимулого варианта oddball, в котором, помимо частого стандартного и редкого целевого стимула, также предъявляется редкий дистрактор, появление которого не требует моторного ответа от испытуемого. Если целевой стимул вызывает ясно выраженную волну P300 в теменной области, обозначаемую также как P3b, то дистрактор вызывает более раннее положительное отклонение потенциала в центрально-лобной области, обозначенное как P3a [12].
Цель настоящего исследования заключается в изучении связи интероцепции и амплитуды вызванных потенциалов мозга в трех-стимульной задаче oddball для выявления связи интероцепции с частотной или поведенческой значимостью стимула.
МЕТОД
Испытуемые
В исследовании принимал участие 41 испытуемый. Трое испытуемых, имевших большое количество артефактов при записи ЭЭГ, были исключены из анализа. Итоговое количество составило 38 субъектов (возраст: M=19.79, СО=1.99; мужчин: N=8; образование: M=12.97, СО=1.26; ИМТ: M=20.90, С0=2.08). Испытуемые воздерживались от принятия алкоголя за 1 сутки и табака и кофеина за 2 часа до исследования. Участие было добровольным и все испытуемые подписывали информированное согласие. Исследование проведено в соответствии в декларацией Хельсинки и одобрено местным биоэтическим комитетом.
Точность интероцептивного восприятия
Точность восприятия ударов сердца оценивалась с помощью метода Шандри [13] используя 3 интервала времени, длительностью 25, 45 и 60 секунд, разделенные периодами в 10 секунд. Интервалы времени предъявлялись в случайном порядке и последовательности с линейным увеличением и уменьшением длительностей были исключены, а оставшиеся последовательности были случайным образом распределены между испытуемыми. В течение регистрации испытуемые не двигались, держали глаза открытыми и про себя считали удары собствен-
ного сердца. Начало и конец интервалов обозначались звуковым сигналом. После сигнала о завершении счета испытуемые вслух называли количество ударов сердца, которые они насчитали. Испытуемым не разрешалось зажимать артерии и вены или предпринимать других манипуляций для улучшения восприятия сердцебиений. Параллельно происходила регистрация электрокардиограммы, по данным которой подсчитывалось количество реальных ударов сердца в каждом периоде.
Интероцептивная точность оценивалась как среднее значение отклонения субъективного восприятия сердцебиений от объективного количества ударов сердца в соответствии со следующей формулой:
ТВС = 1/3£(1-|РС-СС| / РС),
где ТВС - точность восприятия сердцебиений, РС - количество регистрируемых сердцебиений, СС - количество считаемых сердцебиений. ТВС изменяется от 0 до 1, соответствующие неточному и абсолютно точному субъективному восприятию.
Стимулы
В качестве частого стандартного стимула в трех-стимульном варианте Oddball был использован квадрат, в качестве целевого стимула равносторонний треугольник с вершиной вверх и в качестве дистрактора такой же треугольник повернутый вершиной вниз. Фигуры предъявлялись посередине экрана на черном фоне и были окрашены в серый цвет. Размеры стимулов составляли 52 мм, что с расстояния 1 м составляло 2°59'.
Процедура
Испытуемые располагались в комнате с контролируемым освещением на расстоянии 1 метра от монитора. Далее испытуемые подписывали информированное согласие, заполняли анкету и психологические опросники, после чего происходило наложение электродов. Далее испытуемые выполняли тест на точность восприятия ударов сердца и затем задание Oddball.
Перед выполнением задания предъявлялась инструкция в течение 1 минуты. Далее испытуемые проходили тренировочный блок, состоящий 20 стимулов. Основной блок состоял из предъявлений 240 стимулов. Количество стандартных стимулов составляло 168 штук или 70% от общего количества. Целевых стимулов и дистракторов по 36 штук или по 15% от общего количества стимулов. В процессе выполнения задания испытуемый должен был отслеживать появление стимулов и нажимать указательным пальцем на левую кнопку мыши при появлении целевого стимула. Стимулы предъявлялись в случайном порядке. Последовательность событий внутри одной попытки была следующая: белый крестик посередине экрана в течение 200 миллисекунд, стимул в течение 200 миллисекунд, меж стимульный интервал в течение 1.4-1.6 секунд.
Регистрация ЭЭГ
Регистрация ЭЭГ была выполнена с помощью усилителя NVX-52 (Россия, г. Зеленоград) используя 44 точечных Ag/AgCl электрода (Fp1, Fpz, Fp2,
П m
Т
со
IZ
<
е 00
0
СЧ
со
01
F7, F3, Fz, F4, F8, FT7, FC3, FCz, FC4, FT8, T3, C3, Cz, C4, T4, TP7, CP3, CPz, CP4, TP8, T5, P5, P3, Pz, P4, P6, T6, PO7, PO3, POz, PO4, PO8, O1, Oz, O2) с заземлением в отведении AFz. Частота дискретизации составляла 1 kHz. Сопротивление электродов в течении записи было меньше 10 kOm для всех электродов. Регистрация ЭЭГ происходила относительно усредненных значений референтных электродов, располагались на мочках ушей. Во время записи данные фильтровались от 0.05 Гц до 100 Гц.
Горизонтальные движения глаз регистрировались с помощью электродов, располагавшихся в уголках глаз. Вертикальные движения глаз регистрировались с помощью электродов, расположенных выше и ниже левого глаза. Пропускной фильтр для окулограммы составлял 1-20 Гц.
Вызванные потенциалы
Для анализа вызванных потенциалов была дополнительно снижена частота дискретизации ЭЭГ до 500 Гц, применен фильтр от 0.1 до 15 Гц и выделены эпохи анализа от -200 до 1000 мсек от начала предъявления стимула. Далее, был скорректирован базовый уровень от -200 до 0 меск. Эпохи были визуально проинспектированы и в случае наличия выраженных артефактов удалены. Затем были выделены независимые компоненты, используя алгоритм Infomax. Компоненты, содержащие окулографические и миографические артефакты также были удалены полуавтоматически. Далее, эпохи, в которых амплитуда превышала 100 mV, были удалены. Наконец, эпохи были усреднены в каждой категории.
Анализ амплитуды вызванных потенциалов был проведен в следующих временных интервалах: 320-500 мсек для P300 и 650-800 ms для позднего положительного потенциала.
Статический анализ
Дисперсионный анализ включал 3 категории стимулов (Стандартный, Дистрактор и Целевой) как внутрииндивидуальный фактор и группу (Низкие и Высокие ТВС) как межиндивидуальный фактор. Сферичность контролировалась с помощью критерия Гринхаузе-Гейзера, величина эффекта измерялась с помощью частной эта в квадрате, post-hoc различия измерялись с помощью критерия Бонферрони. Корреляционный анализ был выполнен с использованием коэффициента r Пирсона. Уровень значимости составлял p<0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Точность восприятия сердцебиений
Во всей выборке испытуемых баллы были распределены нормально (Shapiro-Wilk's W=0,98, p=0,796) со средним значением 0,63 (Ст0ш=0,18). По медиане распределения (Me=0,64) испытуемые были разделены на группы с низкой (N=19, M=0.49, Ст0ш=0.13) и высокой (N=19, M=0.77, Ст0ш=0.11) интероцептивной точностью.
Группы не различались по возрасту (t(36)=1.32, p=0.196), количеству лет образования (t(35)=0.13, p=0.895), индексу массы тела (t(34)=0.78, p=0.442), а также по тревожности (STAI: t(36)=0.13, p=0.898) и депрессии (BDI: t(36)=-0.47, p=0.642). Мужчин было 5 в группе высокой ТВС и 3 в группе низкой ТВС.
Время реакции
Среднее время реакции на целевые стимулы составило 455 мсек (Ст0ш=40 мсек). Межгрупповые различия были не значимы (низкая ТВС: M=453 мсек, СтОш=38 мсек; высокая ТВС: M=456 мсек, СтОш=43 мсек; t(36)=0.19, p=0.849).
Количество ошибок в виде ложных тревог и пропусков сигнала было низким (Ложные Тревоги: M=0.7; Пропуски Стимулов: M=0.45). ТВС имеет незначимую корреляцию с количеством пропусков сигнала (Спирмен R=0.24, p=0.144) и около значимую с количеством ложных тревог (Спирмен R=0.32, p=0.054). Мы также рассчитали индивидуальную сумму ошибок (Общее количество ошибок, ОКО = ПС+ЛТ), отражающую общую успешность выполнения задания. Группы не различались по общему количеству ошибок (Высокая ТВС: M=1.53, СтОш=1.12; Низкой ТВС: M=0.89, Ст0ш=0.94; t(36)=1.88, p=0.068). Корреляционный анализ показал значимую связь ТВС с общим количеством ошибок (Пирсон r=0.40, p=0.013). Корреляция времени реакции на целевой стимул и общего количества ошибок (Пирсон r=-0.05, p=0.749) не значима.
Вызванные потенциалы
Графики вызванных потенциалов в отведениях центральной линии представлены на рисунке 1, свидетельствующие наличие хорошо выраженных компоненты P300 в ответ на предъявление дис-трактора и целевого стимула по сравнению со стандартным. Межгрупповые различия средних значений представлены в позднем положительном потенциале (ППП) в лобной области, а также на исходе волны P300 в центральном отведении в ответ на целевой стимул.
Для статистического анализа были использованы значения разницы между стандартным и редкими стимулами (дистрактор и целевой).
Стандартный Дистрактор Целевой
Fz
Cz
Pz
m о
■£ 5
m io
\/ P300-k\/
из
-200 0 200 400 600 800 1000 -200 0 200 400 600 800 1000 -200 0 200 400 600 800 1000 Время,мсек Время,мсек Время,мсек
Рис. 1. Вызванные потенциалы в отведениях Fz, Cz и Pz в ответ на предъявление стандартных стимулов, дистрак-торов и целевых стимулов в группах с низкой (НТВС) и высокой точностью восприятия сердцебиений (ВТВС). ППП -поздний положительный потенциал.
20
P300
У каждого испытуемого был выделены ла-тентность и амплитуда P300 в отведениях Pz и Cz в ответ на целевой стимул и дистрактор, которые затем были подвергнуты корреляционному анализу с переменными ТВС и временем реакции на целевой стимул. В итоге обнаружена единственная значимая корреляция между ла-тентностью P300 в отведении Pz и временем моторной реакции (Pearson's r = 0.52, p = 0.001).
Далее, значения амплитуд P300 усреднялись в лобно-центральных, центрально-теменных и теменно-затылочных отведениях. ANOVA включал факторы группы (низкая ТВС, высокая ТВС), категории стимула (Дистрактор, Целевой) и локализации (FC, CP, PO). В качестве ковариата были использованы значения общего количества ошибок. В результате анализа обнаружены значимые эффекты локализации (F(2, 70)=22.62,
р=0.000, е=0.652, =0.393) и взаимодействие локализации на категорию стимула (F(2,
68)=8.26, р=0.002, £= 0.714, =0.191). Post-hoc анализ показал, что амплитуда Р300 в теменно-затылочных и центрально-теменных областях является более положительной по сравнению с лобно-центральной областью (p<0.001). Также в теменно-затылочной области амплитуда на целевой стимул более положительная по сравнению с дистрактором (плановые сравнения F(1, 35) = 6.61, p=0.015). Все эффекты с вовлечением группы не достигли уровня значимости.
Корреляции
В исследовании [4] обнаружена положительная корреляция ТВС и амплитуды P300 в отведении Cz в двухстимульном варианте задачи oddball. Для выяснения того, имеется ли эта связь в настоящем исследовании, а также является ли эта связь следствием частоты целевого стимула или его поведенческой значимости, был проведен анализ частных корреляций в каждом отведении для каждой категории стимула при контроле общего количества ошибок. Для анализа были использованы временные окна в области пика P300 (320-420 мсек) и в более позднем периоде (420-520 мсек). По данным абсолютных значений амплитуд ни в одном окне и ни в одной категории стимулов значимых корреляций со значениями ТВС не обнаружено. Далее был проведен анализ корреляций ТВС c попарными разницами между категориями стимулов. Обнаружены значимые корреляции ТВС и разности амплитуд между целевым стимулом и дистрак-тором в период 420-520 мсек в лобно-центральных отведениях FC3 (r=0.35, p=0.031), FCz (r=0.34, p=0.039), FC4 (r=0.34, p=0.041), C1 (r=0.35, p=0.036), Cz (r=0.37, p=0.026), C2 (r=0.35, p=0.036) и C4 (r=0.33, p=0.045). Корреляции между ТВС и разницей амплитуд в ответ на дис-трактор и стандартный стимул в отведениях FC3 (r=-0.15, p=0.381), FC4 (r=-0.15, p=0.369), C1 (r=-0.12, p=0.485) и Cz (r=-0.09, p=0.588) значимом уровне являются более отрицательными (дву-
сторонний критерий различий коэффициентов корреляций: FC3: pdiff=0.034; FC4: pdiff=0.038; C1: pdiff=0.046; Cz: pdiff=0.049). Корреляции ТВС и разницы амплитуды на дистрактор и стандартный стимул не отличается от корреляций между ТВС и разницей амплитуд на целевой и стандартный стимул.
Поздний положительный потенциал
Амплитуда позднего положительного потенциала в электродах Fp1, Fpz, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FT7, FC5, FC3 показали значимый эффект группы и были усреднены. ANOVA включал факторы группы (низкая ТВС, высокая ТВС) и категории стимула (Дистрактор, Целевой) с использованием общего количества ошибок в качестве ковариата. Обнаружен эффект группы (F(1, 35) = 5.24,
р=0.028, =0.130), в соответствии с которым группа с низкой интероцептивной точностью имеет более положительные значения потенциала (M=1.67, Ст0ш=0.57) по сравнению с группой с высокой точностью (M=-0.16, Ст0ш=0.57). Эффекты категории стимулов и взаимодействия категории стимулов на группу были не значимы.
ОБСУЖДЕНИЕ
В настоящем исследовании изучались особенности модуляции вызванных потенциалов мозга в задаче трех стимульного oddball у испытуемых с низкой и высокой точностью восприятия сердцебиений. Было получено несколько главных результатов. Во-первых, интероцептивная точность имеет положительную связь с общим количеством ошибок, совершенных испытуемым. Во-вторых, интероцептивная точность связана с увеличением амплитуды в поздний части компоненты P300 в ответ на целевой стимул по сравнению с реакцией мозга в ответ на дистрактор. И, в-третьих, испытуемые с низкой точностью восприятия сердцебиений по сравнению с высокоточными имеют более положительную амплитуду позднего положительного потенциала в ответ на редкие стимулы.
Хотя в исследовании [3] обнаружена связь точности интероцептивного восприятия с параметрами селективного и распределенного внимания, в настоящем исследовании точность интероцептивного восприятия имеет маргинальную связь с количеством ложных тревог и значимую положительную связь с суммарным количеством ошибок, свидетельствующее о снижении селективного внимания. Различие в результатах может быть вызвано различием в задачах. В исследовании [3] использовалась задача D2 и распределение внимания на слуховые и зрительные изменения стимулов. В задачах была высокая скорость обработки информации (количество целевых стимулов в единицу времени), вызывающий в таком случае более высокий проактивный когнитивный контроль. В настоящем исследовании вероятность появления целевого стимула и дистрактора, напротив, были низкими, что вызывало более высокую возможность использовать реактивный механизм когнитивного контроля. Возможно, проак-
П m
Т
со
IZ <
е 00
0
СЧ
(О
01
тивный контроль сильнее выражен у испытуемых с высокой ТВС, позволяя решать задачи селективного внимания и снижая продуктивность в настоящем исследовании.
В исследовании с использованием двухсти-мульной парадигмы oddball [4] обнаружена положительная корреляция точности интероцеп-тивного восприятия и амплитуды P300. Также после совершения ошибок обнаружена связь интероцептивной точности и амплитуды поздней положительной компоненты [6, 7], схожей с P300 [8]. В настоящем исследовании, однако, корреляции точности интероцептивного восприятия и амплитуды пика, а также латентности пика P300 в ответ на целевой стимул и дистрактор не обнаружено. Только на исходе волны P300 в период 420-520 мсек разница между амплитудами в ответ на целевой стимул и дистрактор имеет положительно связь с ТВС. Локализация этих связей в лобно-центральном регионе соответствует данным вышеупомянутых исследований.
Различия между результатами исследований заключается во времени анализа P300, которое составляло 250-450 мсек [4], возможно частично захватывая N200 с центральной области головы, и 420-520 мсек в настоящем исследовании. Источником этих различий может выступать использование двухстимульного и трехстимульно-го oddball, активизируя различные субкомпоненты P300. Так, обнаружено четыре субкомпоненты P300, только две из которых коррелировали с временем реакции в задаче стоп-сигнал [14]. В других исследованиях также обнаружены различные субкомпоненты сверх двух известных [15]. Следует также отметить, что с учетом среднего время реакции в настоящем исследовании, которое составило 455 мсек, эта корреляция приходится на период выполнения моторного ответа. Вероятно, эта связь отражает исполнительскую функцию контроля моторного ответа у испытуемых с высокой точностью интероцептив-ного восприятия. Этот вывод подтверждается данными, свидетельствующими, что более положительная амплитуда вызванного потенциала в сходных временных окнах связана с моторным конфликтом [16] и отражает ощущение моторного контроля [17].
Обнаруженные в настоящем исследовании положительные корреляции между интероцеп-тивной точностью и увеличением амплитуды поздней субкомпоненты P300 в ответ на целевой стимул по сравнению с дистрактором значимо более положительные по сравнению с корреляцией между ТВС и разницей амплитуд в ответ на дистрактор и стандартный стимул. Дистрактор и целевой стимул являются редкими стимулами, различающимися только требованием моторного ответа на последний, то есть целевой стимул имеет поведенческую значимость. Дистрактор и стандартный стимул не требуют моторного ответа, но различаются по частоте появления. Эта диссоциация свидетельствует, что ТВС связана с поведенческой значимостью стимула, а не с
его частотной характеристикой. Настоящие результаты дополняют ранее полученные данные [4] о связи ТВС с амплитудой P300 в центральной области поверхности головы.
Испытуемые с низкой ТВС в ответ на целевой стимул и дистрактор имеют более положительные значения ППП относительно стандартного стимула. Хотя по данным литературы ППП имеет значительные связи с мотивационной значимостью стимула [18], но некоторые данные свидетельствуют о частичной независимости когнитивных факторов от мотивационных [19]. В целом, когнитивная ППП отражает величину ресурсов внимания, которые выделяются на обработку стимула. Например, амплитуда увеличивается в ответ на конфликтный [16], противоречивый [20] и неконгруэнтный [21] стимул. Напротив, амплитуда ППП уменьшается в ответ на предъявление стимулов-дистракторов при увеличении когнитивной нагрузки в основном задании [22, 23]. Также значения поздней позитивности негативно коррелируют с амплитудой N200 в ответ на следующий стимул [24], что интерпретируется как отражение в поздней компоненте регуляторного контроля связанного с адаптацией к когнитивному конфликту.
Таким образом, в отношении результатов настоящего исследования более положительные значения ППП у испытуемых с низкой ТВС могут быть интерпретированы как более устойчивое внимание к редким стимулам, несущим для них большую противоречивость и конфликтность.
Результаты настоящего исследования имеют ограничения. Использование близких по своим перцептивным качествам редких стимулов снижает выраженность амплитуды P3a [25]. Также это создает моторный конфликт между необходимостью затормозить и произвести моторный ответ, что дополнительно затрудняет интерпретацию результатов. В следующих исследованиях можно разделить реакцию на новизну и когнитивный контроль и изучить выраженность их обоих в раздельных задачах, что позволит сделать более точные выводы. Например, задание с повтором стимулов для анализа перцептивного несовпадения с перцептивным образцом и Go-NoGo с различной вероятностью Go стимулов для анализа когнитивного контроля.
Таким образом, в настоящем исследовании изучались особенности поведенческих реакций и модуляции вызванной активности мозга в задаче трех-стимульного oddball у испытуемых с различной точностью интероцептивного восприятия. Результаты показали, что по поведенческим показателям испытуемые c высокой ТВС хуже справляются с задачей по сравнению с испытуемыми с низкой ТВС. По данным вызванных потенциалов испытуемые с высокой ТВС в период 420-520 мсек имеют более более положительную амплитуду ВП на целевой стимул по сравнению с дистрактором, а испытуемые с низкой ТВС имеют более положительные значения ППП на целевой стимул и дистрактор по сравнению со стандартным стимулом. Литература
1. Stevenson, R. J., Francis, H. M., Oaten, M. J., & Schilt, R. (2018). Hippocampal dependent neuropsychological tests and their relationship to measures of cardiac and self-report interoception. Brain and Cognition, 123(September 2017), 23-29. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2018.02.008
2. Werner, N. S., Jung, K., Duschek, S., & Schandry, R. (2009). Enhanced cardiac perception is associated with benefits in decision-making, 46, 1123-1129. https://doi.org/10.11117j.1469-8986.2009.00855.x
3. Matthias, E., Schandry, R., Duschek, S., & Pollatos, O. (2009). On the relationship between interoceptive awareness and the attentional processing of visual stimuli. International Journal of Psychophysiology, 72(2), 154-159. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2008.12.001
4. Pollatos, O., Matthias, E., & Schandry, R. (2007). Heartbeat perception and P300 amplitude in a visual oddball paradigm. Clinical Neurophysiology, 118(10), 2248-2253. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.06.057
5. Herbert, B. M., Pollatos, O., & Schandry, R. (2007). Interoceptive sensitivity and emotion processing: An EEG study. International Journal of Psychophysiology, 65(3), 214-227. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2007.04.007
6. Sueyoshi, T., Sugimoto, F., Katayama, J., & Fukushima, H. (2014). Neural correlates of error processing reflect individual differences in intero-ceptive sensitivity. International Journal of Psychophysiology, 94(3), 278-286. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.10.001
7. Godefroid, E., Pourtois, G., & Wiersema, J. R. (2016). Joint effects of sensory feedback and interoceptive awareness on conscious error detection: Evidence from event related brain potentials. Biological Psychology, 114, 49-60. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2015.12.005
8. Ridderinkhof, K. R., Ramautar, J. R., & Wijnen, J. G. (2009). To PEor not to PE: A P3-like ERP component reflecting the processing of response errors. Psychophysiology, 46(3), 531-538. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2009.00790.x
9. Ullsperger, M., Harsay, H. A., Wessel, J. R., & Ridderinkhof, K. R. (2010). Conscious perception of errors and its relation to the anterior insula. Brain Structure & Function, 214(5-6), 629-643. https://doi.org/10.1007/s00429-010-0261-1
10. Damasio, A. R. (1996). The somatic marker hypothesis and the possible functions of the pre-frontal cortex. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, 351, 1413-1420.
11. Adolphs, R. (2002). Recognizing Emotion From Facial Expressions: Behavioral and Cognitive Neuroscience Reviews, 1(1), 21-62. https://doi.org/10.1177/1534582302001001003
12. Polich, J. (2007). Updating P300: An inte-grative theory of P3a and P3b. Clinical Neurophysiology, 118(10), 2128-2148. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.04.019
13. Schandry, R. (1981). Heart beat perception and emotional expirience. Psychophysiology, 18(4), 483-488.
14. Raud, L., & Huster, R. J. (2017). The Temporal Dynamics of Response Inhibition and their Modulation by Cognitive Control. Brain Topography, 30(4), 486-501. https://doi.org/10.1007/s10548-017-0566-y
15. Steiner, G. Z., Barry, R. J., & Gonsalvez, C. J. (2013). Can working memory predict target-totarget interval effects in the P300? International Journal of Psychophysiology, 89(3), 399-408. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2013.07.011
16. Zhao, J., Liang, W. K., Juan, C. H., Wang, L., Wang, S., & Zhu, Z. (2015). Dissociated stimulus and response conflict effect in the Stroop task: Evidence from evoked brain potentials and brain oscillations. Biological Psychology, 104, 130-138. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2014.12.001
17. Wen, W., Yamashita, A., & Asama, H. (2017). Measurement of the Perception of Control during Continuous Movement using Electroencephalography. Frontiers in Human Neuroscience, 11(July), 17. https://doi.org/10.3389/fnhum.2017.00392
18. Ferrari, V., Bradley, M. M., Codispoti, M., & Lang, P. J. (2010). Detecting Novelty and Significance. Journal of Cognitive Neuroscience, 22(2), 404-411. https://doi.org/10.1162/jocn.2009.21244
19. Weinberg, A., Hilgard, J., Bartholow, B. D., & Hajcak, G. (2012). Emotional targets: Evaluative categorization as a function of context and content. International Journal of Psychophysiology, 84(2), 149-154.
https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2012.01.023
20. Sun, S., Zhen, S., Fu, Z., Shimojo, S., Adolphs, R., & Wang, S. (2017). Decision ambiguity is mediated by a late positive potential originating from cingulate cortex. NeuroImage, 157, 400-414. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2017.06.003
21. Morioka, S., Osumi, M., Shiotani, M., No-busako, S., Maeoka, H., Okada, Y., ... Matsuo, A.
(2016). Incongruence between verbal and non-verbal information enhances the late positive potential. PLoS ONE, 11(10), 1-11. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0164633
22. Miller, M. W., Rietschel, J. C., McDonald, C. G., & Hatfield, B. D. (2011). A novel approach to the physiological measurement of mental workload. International Journal of Psychophysiology, 80(1), 7578. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.02.003
23. Mun, S., Whang, M., Park, S., & Park, M. C.
(2017). Effects of mental workload on involuntary attention: A somatosensory ERP study. Neuropsychologia, 106(February 2016), 7-20. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.08.021
24. Von Gunten, C. D., Volpert-Esmond, H. I., & Bartholow, B. D. (2018). Temporal dynamics of reactive cognitive control as revealed by event-related brain potentials. Psychophysiology, 55(3), 1-16. https://doi.org/10.1111/psyp.13007
25. Katayama, J., & Polich, J. (1998). Stimulus context determines P3a and p3b. Psychophysiology,
n m
T
CO
IZ <
e CO
0
C4
C9
01
35(1), 23-33.
https://doi.org/10.1017/S0048577298961479
26. GLUCOCORTICOIDS CAN PLAY A DUAL ROLE IN ACTIVATION OF THE REINFORCING SYSTEM OF THE BRAIN: DIRECTLY ACTIVATE THE SYSTEM AND MODULATE THE DOPAMINERGIC MECHANISMS OF REWARD / Shabanov P., Lebedev A.A., Russanovsky V.V., Pavlenko V.P., Streltsov V.F. // European Neuro-psychopharmacology. 2005. T. 15. № S2. C. S264.
Heartbeat perception accuracy and attention: the ERP study Tumialis A.V., Alikovskaia T.A., Kalita V.V.
Far Eastern Federal University
Interceptive accuracy (IAcc) is important in homeostasis and cognitive functioning. Although high IAc contributes to better performance of a number of cognitive functions, but the it specific effects remain insufficiently studied. In the present study three-stimulus oddball was performed by the subjects with low and high IAcc in parallel with the EEG registration. The results show that the IAcc is positively correlated to the total amount of errors committed by the subjects. Also, the IAcc has a positive correlation with the amplitude difference in response to the target stimulus and distractor in the late P300 (420-520 ms) component. Also, a group with a low IAcc has more positive values of the late positive potential in comparison with the group with high IAcc. Thus, subjects with low IAcc are predispose to the monitoring of the stimulus frequency, but subjects with high IAcc allocate the behavioral significance of the stimulus. Keywords: electroencephalography, event evoked potentials,
attention, interoceptive accuracy References
1. Stevenson, R. J., Francis, H. M., Oaten, M. J., & Schilt, R. (2018). Hippocampal dependent neuropsychological tests and their relationship to measures of cardiac and self-report interoception. Brain and Cognition, 123(September 2017), 23-29. https://doi.org/10.10167j.bandc.2018.02.008
2. Werner, N. S., Jung, K., Duschek, S., & Schandry, R. (2009). Enhanced cardiac perception is associated with benefits in decision-making, 46, 1123-1129. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2009.00855.x
3. Matthias, E., Schandry, R., Duschek, S., & Pollatos, O. (2009). On the relationship between interoceptive awareness and the attentional processing of visual stimuli. International Journal of Psychophysiology, 72(2), 154-159. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2008.12.001
4. Pollatos, O., Matthias, E., & Schandry, R. (2007). Heartbeat perception and P300 amplitude in a visual oddball paradigm. Clinical Neurophysiology, 118(10), 2248-2253. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.06.057
5. Herbert, B. M., Pollatos, O., & Schandry, R. (2007). Intero-ceptive sensitivity and emotion processing: An EEG study. International Journal of Psychophysiology, 65(3), 214-227. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2007.04.007
6. Sueyoshi, T., Sugimoto, F., Katayama, J., & Fukushima, H. (2014). Neural correlates of error processing reflect individual differences in interoceptive sensitivity. International Journal of Psychophysiology, 94(3), 278-286. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.10.001
7. Godefroid, E., Pourtois, G., & Wiersema, J. R. (2016). Joint effects of sensory feedback and interoceptive awareness on conscious error detection: Evidence from event related brain potentials. Biological Psychology, 114, 49-60. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2015.12.005
8. Ridderinkhof, K. R., Ramautar, J. R., & Wijnen, J. G. (2009). To PEor not to PE: A P3-like ERP component reflecting the processing of response errors. Psychophysiology, 46(3), 531-538. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2009.00790.x
9. Ullsperger, M., Harsay, H. A., Wessel, J. R., & Ridderinkhof, K. R. (2010). Conscious perception of errors and its relation to the anterior insula. Brain Structure & Function, 214(5-6), 629-643. https://doi.org/10.1007/s00429-010-0261-1
10. Damasio, A. R. (1996). The somatic marker hypothesis and the possible functions of the prefrontal cortex. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, 351, 1413-1420.
11. Adolphs, R. (2002). Recognizing Emotion From Facial Expressions: Behavioral and Cognitive Neuroscience Reviews, 1(1), 21-62. https://doi.org/10.1177/1534582302001001003
12. Polich, J. (2007). Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b. Clinical Neurophysiology, 118(10), 2128-2148. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.04.019
13. Schandry, R. (1981). Heart beat perception and emotional expirience. Psychophysiology, 18(4), 483-488.
14. Raud, L., & Huster, R. J. (2017). The Temporal Dynamics of Response Inhibition and their Modulation by Cognitive Control. Brain Topography, 30(4), 486-501. https://doi.org/10.1007/s10548-017-0566-y
15. Steiner, G. Z., Barry, R. J., & Gonsalvez, C. J. (2013). Can working memory predict target-to-target interval effects in the P300 ? International Journal of Psychophysiology, 89(3), 399408. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2013.07.011
16. Zhao, J., Liang, W. K., Juan, C. H., Wang, L., Wang, S., & Zhu, Z. (2015). Dissociated stimulus and response conflict effect in the Stroop task: Evidence from evoked brain potentials and brain oscillations. Biological Psychology, 104, 130-138. https://doi.org/10.1016Zj.biopsycho.2014.12.001
17. Wen, W., Yamashita, A., & Asama, H. (2017). Measurement of the Perception of Control during Continuous Movement using Electroencephalography. Frontiers in Human Neuroscience, 11(July), 1-7. https://doi.org/10.3389/fnhum.2017.00392
18. Ferrari, V., Bradley, M. M., Codispoti, M., & Lang, P. J. (2010). Detecting Novelty and Significance. Journal of Cognitive Neuroscience, 22(2), 404-411. https://doi.org/10.1162/jocn.2009.21244
19. Weinberg, A., Hilgard, J., Bartholow, B. D., & Hajcak, G. (2012). Emotional targets: Evaluative categorization as a function of context and content. International Journal of Psychophysiology, 84(2), 149-154. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2012.01.023
20. Sun, S., Zhen, S., Fu, Z., Shimojo, S., Adolphs, R., & Wang, S.
(2017). Decision ambiguity is mediated by a late positive potential originating from cingulate cortex. NeuroImage, 157, 400414. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2017.06.003
21. Morioka, S., Osumi, M., Shiotani, M., Nobusako, S., Maeoka, H., Okada, Y., ... Matsuo, A. (2016). Incongruence between verbal and non-verbal information enhances the late positive potential. PLoS ONE, 11(10), 1-11. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0164633
22. Miller, M. W., Rietschel, J. C., McDonald, C. G., & Hatfield, B. D. (2011). A novel approach to the physiological measurement of mental workload. International Journal of Psychophysiology, 80(1), 75-78. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.02.003
23. Mun, S., Whang, M., Park, S., & Park, M. C. (2017). Effects of mental workload on involuntary attention: A somatosensory ERP study. Neuropsychologia, 106(February 2016), 7-20. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.08.021
24. Von Gunten, C. D., Volpert-Esmond, H. I., & Bartholow, B. D.
(2018). Temporal dynamics of reactive cognitive control as revealed by event-related brain potentials. Psychophysiology, 55(3), 1-16. https://doi.org/10.1111/psyp.13007
25. Katayama, J., & Polich, J. (1998). Stimulus context determines P3a and p3b. Psychophysiology, 35(1), 23-33. https://doi.org/10.1017/S0048577298961479
26. GLUCOCORTICOIDS CAN PLAY A DUAL ROLE IN ACTIVATION OF THE REINFORCING SYSTEM OF THE BRAIN: DIRECTLY ACTIVATE THE SYSTEM AND MODULATE THE DOPAMINERGIC MECHANISMS OF REWARD / Shabanov P., Lebedev A.A., Russanovsky V.V., Pavlenko V.V.F. // European Neuropsychopharmacology. 2005. V. 15. No. S2. S. S264.
