معماری
خانه / اختلالات زبانی / پتانسیل های رخدادی در مطالعات ادراک و توجه
erp-in-attention-and-perception-studies
پتانسیل های رخدادی در مطالعات ادراک و توجه

پتانسیل های رخدادی در مطالعات ادراک و توجه

پتانسیل های رخدادی در مطالعات ادراک و توجه

 

  تکنیک پتانسیل مرتبط با رخداد (ERP) به دلیل  ضبط با وضوح زمانی بسیار دقیقی که برای آزمودن نظریات ادراک و توجه دارد،ارزش خود به اثبات رسانده است.در اینجا، نگاهی اجمالی درباره تکنیک ERP صورت می گیرد. بحث با اصول مرتبط با معیار ERP شروع می شود و دلایل استفاده این تکنیک  برای نشان دادن جنبه های مهم پردازش ادراک، انتخاب توجهی، و شناختی و سپس اجزا آن مورد بررسی می گردد.

 

مقدمه:

روش الکتروآنسفالوگرام (EEG) نخستین روش توسعه یافته برای سنجش مستقیم و غیرتهاجمی فعالیت مغز بود (۱). مطالعات اولیه ای که EEG خام را مورد آزمایش قرار می دادند، با ذکر زمان ارائه محرک و تکالیفی که انجام می شد به دنبال مشخص سازی تغییرات در حالت فعالیت الکتریکی در جریان پردازش حسی و عملکردهای شناختی ساده بودند (۲). با این حال، زمانی که  دانشمندان از محاسبه  میانگین سیگنال تکنیک پتانسیل مربوط به رخداد (ERP) استفاده نمودند، این روش به سرعت به ابزار اصلی در پژوهش های مرتبط با عصب شناسی شناختی تبدیل شد (۳). با وجود پیشرفت روشهای تصویربرداری از سیستم عصبی، برخی مزایای تکنیک ERP سبب شده تا همچنان به مسیر خود در تبدیل به یکی از پرکاربردترین روشها برای مطالعه معماری پردازش ،شناختی ادامه دهد.

 

چرا  ERPها برای مطالعه درک و توجه مناسبند؟

با وضوح فضایی چشمگیری که تکنیکهای عکسبرداری دارند این پرسش مطرح است که: “چرا این تکنیک ها، تکنیک ERP را از رده خارج نکرده اند؟” پاسخ به این پرسش ساده است: زمان، ERPها یک وضوح زمانی دارند که امکان سنجش فعالیت مغز از یک میلی ثانیه به بعد را می دهند. بسیاری از جنبه های توجه و درک در مقیاس ده ها میلی ثانیه عمل می نمایند. از آنجا که مغز اساسا یک دستگاه الکتریکی می باشد، این موارد ثبت شده الکتروفیزیکی یک معیار مستقیم برای روند بررسی این سیستم الکتریکی را فراهم می آورند. همچنین، با توجه به طبیعت فعالیت الکتریکی و بافتی که ERPها را تولید و منتشر می نمایند،  تاخیر قابل سنجشی بین فعا لیت انجام شده مغز و پتانسیلهای ثبت شده از جمجمه در این روش  وجود ندارد (۴).

دقیقا چه چیزی  این نوسانات ضبط شده را تولید می نماید؟ الکتروفیزیولوژیستهای در گذشته اینگونه فرض می کردند که EEG و پتانسیلهای میدان ثبت شده از درون جمجمه (پتانسیلهای میدان محلی یا LFPها) به خاطر فعالیت پس سیناپسی گروههای عصبی هستند. این دیدگاه امروزه به طور وسیعی پذیرفته شده است(۴).

 هرچند مبنای بیولوژیک EEG و ERPها گهگاه مورد بحث قرار گرفته است. این بدین معناست که به جای ضبط مجموعه ای از پتانسیلهای عمل تولیدشده توسط نورونهای جداگانه، دانشمندان بر این باورند که EEG و ERP  پتانسیلهای الکتریکی تولیدشده در مایع بیرون سلولی را در حالی که یونها از غشای سلول عبور می کنند و نورونها از طریق انتقال دهنده های عصبی با هم ارتباط برقرار می نمایند می سنجند(۲).

به منظور خلق میدانهای الکتریکی که برای انتشار از طریق مغز، پوشش محافظ مغز، جمجمه، و پوست بزرگی کافی داشته باشند، تعداد زیادی از نورنها باید  همزمان فعال شوند (یعنی، در محدوده ۱۰۷ سلول). علاوه بر این، این گروه بزرگ از سلولهای عصبی افزون بر فعال بودن همزمان باید هندسه ای داشته باشند که نسبت به سطح جمجمه عمود باشد تا توسط سایر گروههای عصبی که به طور همزمان فعال هستند و جهت مخالفی دارند حذف نشوند(۴،۵). نرونهایی که همزمان فعال هستند باید تقریبا جهت گیری یکسانی برای پتانسیلهایی که جمع بسته می شوند داشته باشند و این بدین معناست که ERPها در ابتدا توسط پتانسیلهای پس سیناپسی سلولهای هرمی مغزی تولید می شوند (که عمود بر سطح مغزی هستند). با توجه به مکان و جهت گیری یک تولیدکننده عصبی خاص در مغز، ما می توانیم الگوی ولتاژی که در سر مشاهده خواهد شد را می توان پیش بینی نمود(۵).

اگرچه ناتوانی در تجزیه و تحلیل فعالیت سلولهای عصبی منفرد ممکن است به عنوان یک اشکال عمده در تکنیک ERP دیده شود، به نظر می رسد که واحد کارکردی تحلیل که ERPها به طور تصادفی می سنجند روی فرایندهای شناختی که روانشناسان غالبا درباره آنها نظریه پردازی می کنند ،تاثیرگذار است. به طور خاص، ERP به ما امکان مشاهده یک سری از عملیاتهای شناختی را پیش از انتقال اطلاعات حسی به سیستم محیطی یا حتی پس از ارسال یک پاسخ رفتاری را می دهد (۲).

 

مشکلات در استفاده از ERP

نویز و محرک های اضافه

یک موضوع مهم در این جا این است که در بسیاری از موارد، پژوهش ها در زمینه  ERP  منجر به کشف پدیده های جدید نشده و یا نوسانات مشاهده شده قابل تفسیر نمی باشند. این موضو ع یک حقیقت منفی در زمینه ERP است.در مواردی محرک های تصادفی وجود دارد که پاسخ های مغزی را تحت تاثیر خود قرار می دهند.محرک های اضافی سبب بوجود آمدن نویزهایی در زمینه امواج می شود. برای بدست آوردن نتایج قابل اعتماد نیاز به آزمایشات مکرر است.اجزاء ERP بینایی اولیه، مانند C1، P1، و N1، در محدوده تناوب یکسانی، با بزرگترین منبع نویز در مغز انسان قرار دارند. منبع نویز، نوسانهای باند آلفای ۸ تا ۱۲ هرتز  در EEG است. امواج آلفا به طور خاص درزمانی که یک فرد آزمایش شونده خواب آلود یا خسته است (یعنی، در جریان یک آزمایش ERP)  مشاهده می شود و وقتی که یک محرک ارائه شده باشد به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابند (۶). به عنوان یک قاعده معمول، انجام یک اندازه گیری خوب C1(یکی از اجزا(ERP به بیش از ۱۰۰۰ آزمایش  به خاطر نویز آلفا، دامنه کوچک ، و همپوشانی قابل توجه آن یا جزء P1 نیاز است. P1 و N1 که غالبا مورد توجه پژوهشگران  در زمینه درک و توجه است، ممکن است به ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ آزمایش به برای سنجش قابلیت اعتماد نیاز داشته باشد. برای جزء N2pc، به ۲۵۰ آزمایش نیاز است. در مقام قیاس، جزء بزرگ و کند P3 می تواند تنها با ۳۵ تا ۶۰ آزمایش در ازای شرایط از هر موضوع سنجیده شود. علاوه بر این موارد ،  محیط  عملا باید عاری از  نویز باشد واگر امکان پالایش داده های ERP و حذف نویز بدون انحراف یا حذف سیگنال موردنظر وجود داشته باشد، بسیار خوب خواهد بود.

همانطور که در بالا تشریح شد، بیشتر محتوای فرکانس اجزاء ERP دقیقا در باند فرکانس نویز می باشد. این بدین معنی است که فیلتری وجود ندارد که نویز را بدون حذف بخش قابل توجهی از خود سیگنال رفع نماید. علاوه بر این، هر چه شکل موجهای ERPرا بیشنر فیلتر شود، سبب اعوجاجهای نامطلوب بیشتری در دامنه، و احتمالا در زمانبندی، سیگنالها خواهد شد (۲). این موضوع به خصوص از این بابت که زمانبندی و سنجشهای دامنه دلایل بسیار مهمی برای ضبط ERPها هستند مشکل زا می باشد.

دست کم سه روش وجود دارد که برای حذف نویز و افزایش  نسبت سیگنال به نویز وجو دارد.:

  • اول اینک، الکترودها و دستگاه ها در یک اتاق یا اتاقک حفاظت شده از امواج فرکانس رادیویی قرار گیرد.
  • دوم اینکه، وقفه درون آزمایش ا به طور تصادفی تغییریابد تا اطمینان حاصل شود که فعالیت موج آلفای شرکت کننده با نرخ حضور محرک تداخل نمی یابد.
  • سوم اینکه،  با هشیار و دخیل نگه داشتن هر چه بیشتر شرکت کنندگان نویز را کاهش داد. این بدین خاطر است که نویز باند آلفا وقتی مشارکت کنندگان خوب آلود و کسل شده باشند افزایش می یابد (یعنی، دقیقا شرایطی که بیشتر ما داده هایمان را تحت آن گردآوری می نماییم)(۲).

 

تفاوتهای فردی

شاید شناخته شده ترین، و در عین حال کم توجه ترین، مشکل اجرایی EPR تفاوتهای فردی  است. تفاوتهای فردی برریخت شناسی اجزاء ERP تاثیرگذار است. طبق این بیان، تمام افراد دارای اجزاء ERP یکسان و مکانیسمهای پردازش شناختی یکسانی هستند، ولی الگوهای ولتاژ که در پوست سر مشاهده می کنیم به طور عمده ای به الگوی بافت کورتیکال بستگی دارند. موضوع مهم دیگر این است که افراد  قابلیت های شناختی منحصر به  فرد دارند و در ضمن تجربیات قبلی افراد نیز ممکن است تاثیر گذار باشد(۲).

اجزا ERP

امواج مشاهده شده در طول ERP بر اساس این که بالاترین دامنه آن در محدوده مثبت یا منفی قرار گیرد و زمانی که موج مشاهده می شود ،نام گذاری می گردد. به عنوان مثال N100 موج منفی است که ۱۰۰ میلی ثانیه بعد از تحریک مشاهده می گردد. مهم ترین و معروف ترین اجزا مشاهده شده به شرح زیر می باشد.

C1&P1(Neuroscience)

C1   اولین موج مشاهده شده در پاسخ به تحریکات بینایی است. موج می تواند مثبت یا منفی باشد . موج منفی زمانی مشاهده می گردد که الکترود قرار گرفته بر ماستوید  مبنا قرار گیرد.این موج بین ms90 -65 بعد از ارایه محرک دیده می شود. موج C1 به مکان ارایه محرک حساس است . این موج به صورت منفی است اگر محرک در بخش پایینی میدان بینایی و مثبت است اگر در بخش بالایی میدان بینایی ارایه گردد(۷).

اگر استخوان ماستوید مبنا قرار گیرد اولین موج مثبت مشاهده شده p1  می باشد که بالاترین دامنه آن در حدود  ms100 مشاهده می گردد.هر دو موج در ارتباط با پردازش بینایی می باشند . C1در ارتباط با کورتکس بینایی ناحیه ۱۷ برودمن (striate cortex) و P1 در ارتباط با دیگر مناطق بینایی است (extrastriate cortex) . موج p1 در ارتباط با توجه بینایی می باشد و زمانی که افراد بر یک محرک بینایی توجه نمایند، این موج مشاهده می شود(۸،۹).

 

N1

قطبیت این موج منفی و بین ms 200- 100 بعد از ارایه محرک دیده می شود. N1 اولین جز منفی مشاهده شده است.

این موج از مکان های مختلف جمجمه خارج می شود.منجمله از الکترود های قرار گرفته بر روی استخوان اکسیپوت،پاریتال و فرونتال.با وجود این قله لوب فرونتال سریع تر خارج می گردد .این موج اگرچه در برابر محرکات بینایی برانگیخته می گردد اما اهمیت آن در توجه انتخابی است.در هنگامی که فرد بر محرک خاصی توجه می نماید ،موج N1 مشاهده می گردد.این موج تحت تاثیر منظم بودن درخشش، اندازه ، جنبش ،رنگ و مدت زمان ارایه محرک قرار دارد.اهمیت این موج در بررسی توجه فضایی است. لازم به ذکر است که تجربیات احساسی افراد بر این موج تاثیر گذار است(۸،۹).

  Mismatch negativity (MMN)

       این موج در برابر محرکات بینایی و شنیداری مشاهده می گردد.این موج در برابر امواج شنیداری زمانی مشاهده می گردد که فرد باید زنجیری غیر معمول از صداها را تکرار نماید(مانند ssdss). این موج حتی اگر آزمون شونده به زنجیره صداها دقت ننمایدنیز مشاهده می گردد. این موج در حالت خواندن یا مشاهده زیرنویس فیلم ها هم  بروز می کند. MMNاولین بار توسط Risto Nataan  و A.W.K Gaillard و  S.Mantysalo گزارش شد. اولین گزارش بینایی این موج در سال ۱۹۹۰ توسط Rainer Cammer بود(۱۰).

نوع شنیداری این موج از الکترودهای که بر استخوان فرونتال و مرکز جمجمه قرار دارند ،خارج می گردد . این موج ms 250-150 بعد از اریه محرک بروز می کند.شدت و دوره نهفتگی این موج به میزان انحراف محرک از استاندارد بستگی دارد.در انحرافات بیشتر زمان نهفتگی کاهش می یابد.زمانی که محرک انحراف زیادی دارد این موج با   N100 همپوشانی پیدا می کند.

نوع بینایی این موج زمانی که محرک از لحاظ رنگ ،اندازه یا مدت غیر معمول باشد،مشاهده می گردد(۱۱).

اهمیت این موج در بررسی پردازش های غیر فعال است ،زمانی که توجه اندکی مورد نیاز است.از این موج در پردازش های واجی و حتی نحوی استفاده می گردد.این موج اطلاعات مفیدی در زمینه پردازش های شنوایی  خودکار مرکزی ارایه نموده است.

از موج MMN در بررسی های تمایز شنیداری و انومالی های حافظه حسی استفاده می شود.این موج نشان داد که در افراد نارسا خوان الگوهای مشاهده شده غیر عادی است ودرافراد مبتلا به کاهش توجه شدت MMN کاهش می یابد و افراد پارکینسونیسم نیز الگوی مشابه ی زا بروز می دهند(۱۲).

پژوهشگران بر این باورند که MMN اطلاعات مفیدی در زمینه عملکرد سیستم اعصاب مرکزی ارایه می دهد.

 

N100

در بزرگسالان قله این موج بینms 120-80 است و اغلب از ناحیه fronto – central خارج می گردد.در حالی که اغلب پژوهشگران بر تحریک بینایی تکیه دارند،  N100در برابر تحریکات بینایی،بویایی،گرما،درد،توقف تنفس و حسی پیکری نیز مشاهده می گردد. N100با شبکه عصبی کورتکس های شنوایی اولیه و ارتباطی در شیار هشل و پلانیوم تمپورال شکل می گیرد(۱۳).

N100 که در برابر تحریکات شنیداری در بزرگسالان بروز می کند به سه نوع تقسیم می شود.

  • N100 یا vertex N100: قله این موج در حدود ms 100 مشاهده می گردد.
  • T-complex N100a : بیشترین میزان ازالکترود قرار گرفته بر لوب تمپورال درحدود ms 75خارج می گردد.
  • T-complex N100c: به دنبالN100 وقله آن درحدود ms 130 بعد از ارایه محرک مشاهده می شود(۱۴).

این موج در برابر محرکات غیر قابل پیش بینی دیده می شود. اگر محرک تکرار شود ،موج ضعیف م و اگر به صورت تصادفی باشد،بسیار قوی می شود. این موج حتی در افراد مبتلا به سندرم داون نیز مشاهده شده است. N100در تشخیص و طبقه بندی همخوان های انسدادی بیواک از واکدار کاربرد دارد. اگر VOT از ۰ کوچکتر و تا ms 30 باشد یک N100 منفرد مشاهده می شود و اگر بیشتر از ms 30 باشد دو قله برای موج N100 دیده می شود(۱۵).

آن چه در مورد این موج جالب است که N100 در جریان مراحل REM و NREM نیز دیده می شود(۱۶).

 

رشد N100 در کودکان :

انواع مختلف از N100 در زمان های متفاوتی رشد می یابند و در رسش آن ها در مناطق مختلف مغز متفاوت است. N100a در ناحیه نیمکره چپ قبل از سه سالگی رشد می یابد اما در نیمکره راست تا سن ۷ یا ۸ سالگی رسش آن تکمیل نشده است(۱۷).

کاربرد بالینی

N100 برای آزمودن سیستم شنیداری زمانی که پاسخ های رفتاری و کلامی را نمی توان ثبت کرد،بکار می رود. به عنوان مثال در حالت کما . در این حالت حتی N100 برای پیش بینی بهبودی نیز کاربرد دارد.

N100در بسیاری از اختلالات ذهنی و مغزی دستخوش اختلال می گردد که می توان به موارد زیر اشاره نمود.

نارسا خوانی،اختلالات ویژه زبانی ،اسکیزوفرنیا،تینیتوس ،میگرن و سردرد(۱۸).

 

N200

موجی است منفی که در حدود ms350 – ۲۰۰ بعد از ارایه محرک مشاهده می شود.این موج در تکالیف متفاوتی مشاهده می شود.به عنوان مثال تغییر توجه،غلبه بر پاسخ های تکراری،ممانعت از پاسخ های حرکتی …..(۱۹).

N200 کاندید مناسبی برای بررسی ویژگی های زبانی است . از این موج برای بررسی پردازش معنایی و واجی استفاده می گردد.تکالف معنایی که در اینجا بکار می رود تصمیم گیری در این مورد است که تصویر ارایه شده تصویر حیوان است یا شی و تکالیف واجی تصمیم گیری در این مورد است که واژه با واکه شروع می شود یا همخوان.

 دوره نهفتگی این موج به نوع آزمایش بکار رفته بستگی دارد.دامنه این موج زمانی که فرد تحت فشار زمانی است ، افزایش می یابد.شدت موج خارج شده از الکترودی که بر فرونتال راست قرار می گیرد در کودکانADHD  می یابد(۲۰).

 

N170

    این موج مرتبط با پردازش چهره (صورت) می باشد.در مقایسه با دیگر محرک های بینایی،این موج زمانی مشاهده می گردد که فرد با چهره یا بخشی ازآن مانند چشم ها مواجه می شود. این موج برای اولین بار توسط Shlomo Bentin و همکاران معرفی شد که ms200- 170بعد از ارایه محرک مشاهده گردید. خاستگاه اصلی این موج الکترود های occipito-temporal می باشد.

سه نوع پژوهش مختلف در زمینه N170 صورت گرفته است این پژوهش ها شامل استفاده از چهره برعکس ،تشخیص نژاد از طریق چهره و بیان احساسات بود. پژوهش ها نشان داد که تشخیص چهره برعکس مشکل بوده و زمان نهفتگی موج افزایش می یافت . البته بعدها مشخص شدکه اگر افراد تجربه ای در این زمینه داشته باشند، زمان نهفتگی کاهش می یابد. در موارد دیگر زمان نهفتگی تغییرات چندانی نداشت.

از این موج در اختلال prosopagnosia  یا کوری چهره (face blindness) استفاده شد و مشخص شد که آسیب در منطقه occipito-temporal سبب ناتوانی در تشخیص چهره می شود . مطالعات حاصل از MRI مشخص کرد که ناحیه fusiform gyrus ناحیه ای است که در تصور چهره ها نقش اساسی به عهده دارد(۲۱).

 

P200 (p2)

این موج در حدود ms 200( متغییر بین ۱۵۰-۲۷۵) بعد از ارایه محرک دیده می شود که از طریق الکترودهای قرار گرفته بر روی centro-frontal و parieto-occipital ثبت می شود.این موج توسط تکالیف شناختی مختلف منجمله پردازش ادراکی سطح بالا وتوجه دیده می شود. مانند توجه بینایی،حافظه و زبان

از این موج در مطالعات شناخت بینایی و عوارض آن استفاده می شود.دامنه و پاسخ نهفتگی این موج در پاسخ به تحریکات بینایی تحت تاثیر فاکتورهایی مانند تکرار قرار گرفته و دامنه و زمان نهفتگی آن تغییر می کند.

اهمیت موج p200 در پردازش های زبانی شامل محدودیت های جمله ای و انتظار برای واژه است .پژوهشگران متوجه شدند که میزان انتظار فرد برای واژه با عث تغییراتی در این موج می شود و این تغییرات تحت تاثیر ارایه محرک در سمت چپ و راست میدان بینایی است. نیمکره چپ از اطلاعات بافتی برای واژه بعدی استفاده می کند. اگر در این حالت خطایی در پایان جمله وجود داشته باشد p200 بزرگتری دیده می شود،چه واژه باشد چه واژه نباشد.

در تفسیر این موضوع می­ توان گفت که نیمکره چپ در پردازش برای واژگان مورد انتظار ار مکانیسم های توجه ای بالا – پایین (top-down) استفاده می کند.

این موج همچنین در پردازش های حافظه ای هم مشاهده می گردد.پژوهش ها نشان دادند که p200 به حافظه فعال و کوتاه مدت حساس می باشد.

از p200 در تشخیص های بالینی نیز استفاده می شود.در تشخیص بیماری الزایمر این موج نقش مهمی دارد.پژوهش ها نشان داد که دوره نهفتگی این موج در برابر نور چشمک زن در بیماران دمانسی و مراحل اولیه بیماری الزایمر افزایش دارد و همچنین در این بیماری فاصله بینp100 و p200دچار تاخیر برجسته ای  می شود.

این مشکلات می تواند نشان دهنده مشکلات در راه ارتباطی بین کورتکس بینایی و کورتکس ارتباط بینایی باشد.این دوره نهفتگی افزایش یافته بویژه در الکترودهای خلفی مشاهده می گردد(۲۲).

 

N400

قله این موج در ms 400 پس از ارایه محرک دیده می شود،هرچند که این موج منفی بینms500- 250پس از ارایه محرک قابل مشاهده است.بیشترین خروج این موج از الکترودهای centro-parietal می باشد . این موج بخشی از پاسخ طبیعی مغز به واژه ها و دیگر تحریکات معنا دار شامل واژه های شنیداری و بینایی،نشانه های زبان اشاره، تصاویر ، چهره ها ، صداهای محیطی و بو می باشد. N400برای اولین بار توسط Marya Kutasو Steven Hillyardدر سال ۱۹۸۰ گزارش شد. انها در کار خود در ابتدا افراد را با واژگان غیر منتظره در انتهای جمله مواجه کردند و انتظار مشاهده موجی مثبت ( p300) را داشتند که البته موجی منفی مشاهده نمودند.انها نتیجه گرفتند که اگر انحراف در پایان جمله از لحاظ معنایی باشد موج N400مشاهده می گردد. این موج در ارتباط با پردازش معنایی می باشد و نه تنها یک واژه غیر منتظره.N400تحت­تاثیرعوامل مختلفی­قرارمی­گیرد منجمله کاربرد واژه .واژه­های کم بسامد N400 بزرگتری را برمی انگیزند.شدت N400 با تکرار کمتر می شود.اگر یک واژه در متن دوبار تکرار گردد شدت N400 برای واژه دوم کمتر است.این موج به شباهت واژه ها (از نظر واجی) نیز حساس است.هر چه شباهت ها بیشتر باشد شدت N400 افزایش می یابد.همچنین به priming نیز حساس می باشد .اگر واژه ای چه از لحاظ معنایی،واجی و یا نوشتاری اثر تسهیل گری داشته باشد،شدت N400 کاهش می یابد. شدت این موج برای واژه های پایان جمله(به دلیل قدرت پیش بینی) کمتر از واژه های آغازین است.

نقایص دستوری سبب بروز N400 نمی شوند،این نقایص سبب برانگیختن امواج مثبت بین ms1000-500  می گردند(۲۳،۲۴).

 

P300

این موج توسط محرک های غیر شایع برانگیخته می شود و تصور می گردد منعکس کننده پردازش های درگیر در  ارزیابی و برآورد محرک و طبقه بندی است.این موج یک موج واحد نمی باشد و دو زیر جز دارد :p3a,p3b(25).

p3a موج مثبتی است که از الکترودهای frontal/central  جمع آوری شده و بیشترین دوره نهفتگی آن بین ms280-250است.این موج با فعالیت های توجه بویژه جهت گیری و تغییرات غیر ارادی آن در محیط و پردازش موارد نوظهوردر ارتباط است. P3bنیز موج مثبتی است که قله آن ms 300 بعد از ارایه محرک دیده شده و دوره نهفتگی آن بین ms500-250 است که البته به محرک ارایه شده ،بستگی دارد.این موج ابزاری است در جهت بررسی پردازش شناختی در تحقیقات روان شناختی پردازش اطلاعات(۲۶).

این موج ویژگی های خاصی دارد که آن را مطلوب می نماید . دو ویژگی مهم آن عبارتند از

  • در برابر محرک های خاصی پدیدار می شود.
  • با کمترین تغییر در تکنیک های اندازه گیری می توان آن را مشاهده نمود. همین امر باعث سادگی تفسیر آن می گردد.

و ویزگی منفی آن این است که برای محاسبه شدت آن نیاز به ثبت های بسیار متعدد موج انفرادی می باشد.

از انجایی که نقایص شناختی با تغییراتی در موج p300 همراه است از این موج برای برآورد اثربخشی درمان اعمال شناختی  استفاده می گردد(۲۷).

 

LPC (Late Positive Component)

این موج در بررسی حافظه آشکار(explicit memory) بکار می رود.شروع آن بین ms800-400بعد از شروع محرک و کمتراز ms 1000طول می کشد.این موج بیشتر از نیمکره چپ ثبت شده و از الکترودهای قرار گرفته بر قسمت میانی و خلفی خارج می گردد . LPCدر برابر محرک های مانند واژه،خطوط ترسیمی،صداها و اشکال بی معنی مشاهده می شود.اعتقاد براین است که این موج شاخصی است از فرآیندهای اشتراکی (recollective processing) است.

  مطالعه بر روی افراد با ضایعه مغزی نشان داد که خاستگاه LPC در دستگاه عصبی لوب تمپورال میانی و هیپوکامپ می باشد(۲۸).

 

P600

ابن موج به زبان وابسته است و تصور می گردد که در برابر خطاهای دستوری خوانده یا شنیده شده و ناهنجاری های نحوی دیگر برانگیخته گردد.با کمک این موج پردازش جمله مورد بررسی قرار می گیرد(۲۹).

P600 درمحرک های بینایی و شنوایی بروز می یابد و در حدود ms500 بعد از ارایه محرک دیده می شود که در حدود ms600 به اوج خود می رسد.عموما از الکترودهای قرار گرفته بر روی پریتال خارج شده اما خروج این موج از الکترودهای فرونتال هم ثبت شده است.مطالعات با استفاده از magnetoencephalography نشان داد که منشا این موج در بخش خلفی لوب پریتال ،پشت ناحیه ورنیکه است.این موج برای اولین بار توسط Lee Osterhout  و Phillip Holcomp در ۱۹۹۲گزارش شد.آنها این موج را ) Syntactic Positive Shift(SPS نامیدند ،به دلیل آنکه موج مثبت و با پدیده نحو در ارتباط بود(۲۹).

 P600در چندین نوع پدیده نحوی بروز می یابد که عبارتند از

  • تحریکات غیر دستوری:  مشکلاتی مانند عدم تطابق فعل –فاعل،زمان ،جنس و تعداد و همچنین مشکلاتی در ساختار جملات باعث برانگیخته شدن P600 می گردد.
  • جملات garden patch:در چنین جملاتی برای درک صحیح جمله ،فرد باید به شیوه های مختلف عمل تجزیه(parsing) را انجام دهد. فرد جمله را تفسیر می کند اما در انتها متوجه می گردد که تفسیر صورت گرفته اشتباه بوده و مجددا با ید به سمت عقب برگردد و تفسیر را مجددا انجام دهد.
  • جملات پیچیده که نقش های موضوعی زیادی دارند:این موج نه تنها در موارد فوق دیده می شود بلکه در جملاتی که از تعداد زیادی جملات اسمی معلوم بوجود آمده،،نیز مشاهده می گردد. P600 در جملات Wh نیز مشاهده می گردد.  این گونه جملات سبب شده که P600 قوی مشاهده گردد که این حالت پیشنهاد می کند که P600 بیش از همه به سطوح پیچیدگی جمله حساس است.

ابن موج در برابر خطاهایی در هارمونی موسیقی هم مشاهده می گردد و به همین خاطر تصور می گردد که این موج فقط زبانی نمی باشد(۳۰).

 

Error-related negativity (ERN)

این موج در طی تکالیف مختلف مشاهده می گردد،حتی زمانی که فرد شرکت کننده نسبت به وجود خطا کاملا آگاه نیست.البته این موج در خطاهای ناآگاهانه کاهش می یابد.. ERN زمانی مشاهده می شود که پاسخ حرکتی ناصحیح شروع می شود.این موج ms150- 80 بعد از پاسخ ناصحیح مشاهده می گردد و از الکترودهای فرونتال و مرکزی خارج می گردد.این موج به نیت و قصد و انگیزش فرد شرکت کننده بستگی دارد(۳۱). اگر فرد شرکت کننده برای پاسخ صحیح تلاش کند ERN بزرگتر از زمانی است که فرد تلاش دارد سریع پاسخ دهد.زمان نهفتگی این موج در افراد مبتلا به ADHD کوتاه تر می باشد.

 اگرچه به صورت قطعی نمی توان گفت که این موج در کجا شکل می گیرد اما  می توان گفت که ممکن است از Anterior Cingulate Cortex(ACC) منشا می گیرد. مطالعات حاصل از fMRI و ضایعات مغزی نشان داد که Dorsolateral Prefrontal Cortex(DLPFC)  ممکن است در شکل گیری این موج نقش داشته باشد(۳۲).

 

Early left Anterior Negativity (ELAN)

ELAN یک پتانسیل وابسته به رخداد می باشد. ELANفعالیت یا پاسخ مغز در مواجهه با نوع تحریک خاص است که موجی است منفی و ۲۰۰ میلی ثانیه پس از ارایه محرک دیده می شود.این موج اغلب در پاسخ به تحریکات کلامی که طبقه – واژه (word-category) یا قوانین ساختار گفته آن نامناسب باشد، دیده می شود(۳۴،۳۳).این موج در مطالعات عصب شناختی بویژه پردازش زبان بکار می رود، هرچند که شواهدی دال بر این که این پدیده لزوماً زبانی است، وجود ندارد(۳۵).

این موج برای اولین بار توسط آنجلا فریدریش Angela Friederici در برابر یک گفته آلمانی با ساختار نامناسب گزارش شد.این موج در زبان انگلیسی در پاسخ به جمله ای مانند the pizza was in the eaten مشاهده می گردد. ELANدر برابر جملاتی که تطابق فعل و فاعل ندارند یا خطاهای دستوری دیگری دارند،مشاهده نمی شود.این موج بین ۱۰۰ تا ۳۰۰ میی ثانیه پس از ارایه محرک ظاهر می گردد.سرعت مشاهده ELAN  با ویژگی های محرک بستگی دارد.در تحریکات بینایی که دیدن آن ها مشکل است ، زودتر ظاهر می گردد(۳۶).

این موج معمولاً از گیرنده های EEG که بر روی بخش جلویی سمت چپ جمجمه قرار دارد ، خارج می گردد.البته به صورت دوطرفه هم دیده می شود. برخی از محققین این موج را نوی  LAN فرض کرده اما برخی آن را موج مجزایی فرض می نمایند. ELANدر زبانهای انگلیسی،آلمانی ،دانمارکی،ژاپنی و چینی گزارش شده است(۳۷).

 

کاربرد در عصب زبان شناختی:

ELAN نقش مهمی در مطالعات پردازش جمله و توسعه مدل هایی مانند Model Serial یا Syntax-First Model بازی نموده است . بر طبق این مدل ها پردازش جمله در ابتدا بر اساس سلزمان دهی درون داد زبانی و ساخت  ساختار گفته به صورت موضعی Local Phrase Structure  است و پردازش معنا زمانی صورت می گیرد که مرحله اول با موفقیت به اتمام رسیده باشد. این مدل ها فرض می کنند که در صورت مشاهده ELAN موج N400 مشاهده نمی شو.د.این فرض با جملاتی که هم از نظر ساختار و هم معنا در یک مکان دچار نقصان بودند ، در بوته آزمایش گذاشته شد.بزخی از مظالعات نشان دادند که در صورت بروز ELAN، N400 مشاهده نشد. البته یکسری از مطالعات عکس این موضوع را نشان دادند(۳۸).

 

 

تهیه کننده : لیلا قسیسین

 

 

 منابع

۱-Adrian, E. D., & Yamagiwa, K. (1935). The origin of the Berger rhythm. Brain, 58,323-351.

۲-Woodman,G.f.(2010). A Brief Introduction to the Use of Event-Related Potentials (ERPs) in Studies of

Perception and Attention. American Perception & psychology.          

۳- Donchin, E., & Cohen, L. (1967). Averaged evoked potentials and intramodality selective attention. Electroencephalography and Clinical. Neurophysiology, 22, 537-546.

۴- Nunez, P. L., & Srinivasan, R. (2006). Electric fields of the brain: The neurophysics of EEG (2nd ed.). Oxford: Oxford University Press, Inc.

۵- Luck, S. J. (2005). An introduction to the event-related potential technique.Cambridge, MA: MIT

Press.

۶- Pfurtscheller, G., Stancلk, A., Jr., & Neuper, C. (1996). Event-related synchronization (ERS) in the alpha band – an electrophysiological correlate of cortical idling: A review International Journal of

Psychophysiology, 24, 39-46.

۷- Mangun, G.R., & Hillyard, S.A, (1991). Modulations of sensory-evoked brain potentials indicate changes in perceptual processing during visual-spatial priming. Journal of Experimental Psychology: Human perception and performance, 17(4): 1057-1074.

۸-  Luck, S. J., Woodman, G. E., and Vogel, E. K. (2000). Event-related potential studies of attention. Trends in Cognitive Sciences, 4, 432-440.

۹-Rugg, M.D., Milner, A.D., Lines, C.R., & Phalp, R. (1987). Modulations of visual event-related potentials by spatial and non-spatial visual selective attention. Neuropsychologia, 25, 85-96.

۱۰- Näätänen, R., Gaillard, A.W.K., & Mäntysalo, S. (1978). Early selective-attention effect on evoked potential reinterpreted. Acta Psychologica, 42, 313-329.

۱۱- Campbell, T.A., Winkler, I., & Kujala, T. (2007). N1 and the mismatch negativity are spatiotemporally distinct ERP components: Disruption of immediate memory by auditory distraction can be related to N1. Psychophysiology, 44, 530-540. http://dx.doi.org/doi:10.1111/j.1469-8986.2007.00529.x

۱۲- Bodatsch,M. “Prediction of psychosis by mismatch negativity”, Schizophrenia Research, Volume 117, Issue 2 , Page 244, April 2010, accessed May 18, 2011

۱۳- Warnke A, Remschmidt H, Hennighausen K. (1994). Verbal information processing in dyslexia—data from a follow-up experiment of neuro-psychological aspects and EEG. Acta Paedopsychiatr.;56(3):203-8

۱۴- Näätänen R, Picton T. (1987).The N1 wave of the human electric and magnetic response to sound: a review and an analysis of the component structure. Psychophysiology. 24(4):375-425.

۱۵- Schafer EW, Marcus MM. (1973). Self-stimulation alters human sensory brain responses. Science. 181(95):175-7.

۱۶- Niiyama Y, Satoh N, Kutsuzawa O, Hishikawa Y. (1996). Electrophysiological evidence suggesting that sensory stimuli of unknown origin induce spontaneous K-complexes. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 98(5):394-400

۱۷- Paetau R, Ahonen A, Salonen O, Sams M. (1995). Auditory evoked magnetic fields to tones and pseudowords in healthy children and adults. J Clin Neurophysiol. 12(2):177-85.

۱۸- Marlowe N. (1995). Somatosensory evoked potentials and headache: a further examination of the central theory. J Psychosom Res. 39(2):119-31.

۱۹- Folstein, J. R., & Van Petten, C. (2008). Influence of cognitive control and mismatch on the N2 component of the ERP: A review. Psychophysiology, 45, 152-170.

۲۰- Schmitt, B. M., Münte, T. F., & Kutas, M. (2000). Electrophysiological estimates of the time course of semantic and phonological encoding during implicit picture naming. Psychophysiology, 37, 473-484

۲۱- Rossion, B., & Jacques, C. (2008). Does physical interstimulus variance account for early electrophysiological face sensitive responses in the human brain? Ten lessons on the N170. NeuroImage, 39, 1959-1979.

۲۲- Freunberger, R., Klimiesch, W., Doppelmayr, M & Holler, Y. (2007). Visual P2 component is related to theta phase-locking. Neuroscience Letters, 426, 181-186

۲۳- Kutas, M., & Federmeier, K.D. (2000). Electrophysiology reveals semantic memory use in language comprehension. Trends in Cognitive Science 4(12), 463-470.

۲۴-   Daltrozzo, J., Schön, D. (2009). Conceptual processing in music as revealed by N400 effects on words and musical targets. Journal of Cognitive Neuroscience, 21(10): 1882-1892

۲۵- Squires, N.K., Squires, K.C., & Hillyard, S.A. (1975). Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man. Electroencephalography & Clinical Neurophysiology, 38, 387-40

۲۶-Polich, J. (2007). Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b. Clinical Neurophysiology, 118(10), 2128-2148.

۲۷- Hansenne ,M.(2000).“The P300 event-related potential. II. Interindividual variability and clinical application in psychopathology.” Clinical Neurophysioly 30 (4): 211-231

۲۸- Friedman , D.& Johnson, R. E. (2000). Event-related potential (ERP) studies of memory encoding and retrieval: A selective review. Microscopy Research and Technique, 51, 6-28

۲۹- beim Graben, Peter; Gerth, Sabrina; Vasishth, Shravan (2008). “Towards dynamical system models of language-related brain potentials”. Cognitive Neurodynamics 2 (3): 229–۵۵

۳۰-Kaan, Edith; Swaab, Tamara (2003). “Repair, revision, and complexity in syntactic analysis: an electrophysiological differentiation”. Journal of Cognitive Neuroscience 15 (1): 98–۱۱۰٫

۳۱-Kim, Albert; Osterhout, Lee (2005). “The independence of combinatory semantic processing: evidence from event-related potentials”. Journal of Memory and Language 52 (2): 205.

۳۲- Gehring, W. J. (1993). The error-related negativity: Evidence for a neural mechanism for error-related processing. (ProQuest Information & Learning). Dissertation Abstracts International, 53 (10-B), 5090-5090

۳۳- uchsow, M., Spitzer, M., Grön, G., Grothe, J., & Kiefer, M. (2005). Error processing and impulsiveness in normals: Evidence from event-related potentials. Cognitive Brain Research, 24(2), 317-325

۳۴- Frisch, Stefan; Anja Hahne and Angela D. Friederici (2004). “Word category and verb–argument structure information in the dynamics of parsing”. Cognition 91 (3): 194.

۳۵- Pulvermüller, Friedemann; Yury Shtyrov, Anna S. Hasting, and Robert P. Carlyton (2008). “Syntax as a reflex: Neurophysiological evidence for the early automaticity of syntactic processing”. Brain and Language 104 (3): 245

۳۶- Hagoort, Peter (2003). How the brain solves the binding problem for language: a neurocomputational model of syntactic processing”. NeuroImage 20: S21.

۳۷- Friederici, Angela D. (2002). “Towards a neural basis of auditory sentence processing”. TRENDS in Cognitive Sciences 6 (2): 81.

۳۸- Friederici, Angela; Stefan Frisch (2000). “Verb Argument Structure Processing: The Role of Verb-Specific and Argument-Specific Information”. Journal of Memory and Language 43

 

کارشناس ارشد گفتار درمانی - سجاد گنج خانلو - 09128774770

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قالب وردپرس