Странная парадигма
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Парадигма чудаков — это экспериментальная модель, используемая в психологических исследованиях. Парадигма чудаков основана на чувствительности мозга к редким девиантным стимулам, представленным псевдослучайно в серии повторяющихся стандартных стимулов. Парадигма чудаков имеет широкий выбор типов стимулов, включая такие стимулы, как продолжительность звука, частота, интенсивность, фонетические особенности, сложная музыка или речевые последовательности. Записывается реакция участника на этот «чудаковатый» стимул.
В классической парадигме Oddball два типа стимулов, воздействующих на один и тот же сенсорный канал, предъявляются в эксперименте случайным образом со значительной разницей в вероятности возникновения. Наиболее часто встречающийся стимул называется стандартным и служит фоном всего опыта; менее частый и спорадический стимул известен как девиантный стимул. Поскольку физические свойства двух стимулов очень похожи, девиантный стимул проявляется как отклонение от часто встречающегося стандартного стимула, отсюда и названия «стандартный стимул» и «девиантный стимул». В классической парадигме Oddball вероятность возникновения девиантного стимула обычно составляет около 20%, тогда как вероятность появления стандартного стимула составляет около 80%.
Подтипы
[ редактировать ]В классической чудной парадигме задача участника — обнаружить появление целевого стимула с малой вероятностью. То есть они реагируют нажатием клавиши при появлении девиантного стимула или подсчетом количества появившихся девиантных стимулов. Существуют также некоторые странные подтипы парадигм, которые были модифицированы исследователями и широко используются.
(1) Парадигма чудаков с двумя вариантами развилась из классической парадигмы чудаков и первоначально использовалась при изучении негативности несоответствия (MMN) и внимания. Парадигма Oddball с двумя вариантами требует, чтобы испытуемые точно и быстро реагировали на кратко предъявленные стандартные стимулы с высокой вероятностью и девиантные стимулы с низкой вероятностью, делая дифференцированные реакции на нажатие клавиш в течение времени предъявления стимулов. [1]
(2) В последовательности, когда стимулы предъявляются регулярно, периодическое отсутствие стимула может быть использовано для исследования вызванных потенциалов. Эта парадигма также применима для изучения механизмов привыкания мозга в конкретных интересующих условиях.
(3) Стимулы подразделяются на три типа: стимул с высокой вероятностью, который служит стандартным стимулом и возникает примерно в 70% случаев; и два типа девиантных стимулов, каждый из которых встречается в 15% случаев. Субъекты должны реагировать только на один тип девиантного стимула. Стимул, на который субъекты должны реагировать, обозначается как целевой стимул, а девиантный стимул, не требующий реакции, называется нецелевым девиантным стимулом. Эта парадигма облегчает исследование взаимодействия между целевыми и нецелевыми стимулами при определенных представляющих интерес условиях.
(4) Этот подтип дополнительно модифицирует (3), заменяя один из маловероятных стимулов новым стимулом. Новые стимулы определяются как серия внезапных, неожиданных и интенсивных стимулов, каждый из которых отличается от других, например шум животных, звуки рожка или грома. Эти новые стимулы, вероятно, вызовут у испытуемых ориентировочную реакцию и могут активировать компонент P3a, что делает эту парадигму важной для изучения непроизвольного внимания.
В исследованиях ERP
[ редактировать ]Метод чудаков был впервые использован в исследовании событийно-ориентированного потенциала (ERP) Нэнси Сквайрс, Кеннетом Сквайрсом и Стивеном Хиллардом в Калифорнийском университете в Сан-Диего . [2]
В исследованиях ERP было обнаружено, что связанный с событием потенциал в теменно-центральной области черепа, который обычно возникает примерно через 300 мс после предъявления стимула, называемый P300, увеличивается после целевого стимула. Волна P300 возникает только в том случае, если субъект активно занимается обнаружением целей. Его амплитуда варьируется в зависимости от невероятности целей. Его латентность варьируется в зависимости от сложности отличия целевого стимула от стандартных стимулов. [4]
Обнаружение этих целей надежно вызывает временную активность в префронтальных областях коры. Измерение гемодинамической активности мозга в префронтальной коре с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) показало, что дорсолатеральная префронтальная кора связана с динамическими изменениями в сопоставлении стимулов с реакциями (например, стратегиями реагирования) независимо от каких-либо изменений в поведении. [5]
Поскольку было показано, что P300 является зависимым от внимания когнитивным компонентом в бодрствовании, можно предположить, что он будет отсутствовать во время сна; время, когда считается, что обработка информации о внешних стимулах заблокирована. Исследования, проведенные на сегодняшний день, показывают, что P300 может записываться во время перехода в сон, а затем снова появляться в фазе быстрого сна. Редкие и навязчивые стимулы с большей вероятностью вызовут классический теменной сигнал P300 в фазе быстрого сна. Однако на лобных участках позитива мало или вообще нет. Это согласуется с исследованиями визуализации мозга, которые показывают, что лобная деактивация характерна для быстрого сна. Эти результаты показывают, что, хотя спящие могут обнаружить отклонения от стимулов на стадии 1 и стадии быстрого сна, фронтальный вклад в сознание может быть потерян. [6]
В исследованиях познания часто используется странная парадигма для изучения влияния новизны и значимости стимулов на обработку информации. Однако чудак имеет тенденцию быть более новым для восприятия, чем стандартный повторяющийся стимул, а также более релевантным для текущей задачи, что затрудняет распутывание эффектов из-за новизны восприятия и значимости стимула. Оценка различных ERP головного мозга может объяснить этот эффект. На лобно-центральный компонент N2 ERP в первую очередь влияет новизна восприятия, тогда как только центрально-теменной компонент P3 модулируется как значимостью, так и новизной стимула. [7]
Классическую парадигму слухового чудачества можно модифицировать для получения различных нейронных реакций и, следовательно, использовать для исследования дисфункций сенсорной и когнитивной обработки в клинических образцах. [8]
Уникальное применение странной парадигмы широко используется в исследованиях шизофрении для изучения эффектов паттернов нейронных генераторов в памяти непрерывного распознавания, а также эндофенотипов, которые обеспечивают модель генетической связи психиатрических заболеваний, которая представляет фенотипы между манифестным клиническим синдромом и генетическими основами. . [9]
Другое использование
[ редактировать ]Странная парадигма была расширена и теперь может использоваться за пределами исследований ERP.
Парадигма чудаков оказывает сильное влияние на расширение зрачков, которое вызывается временной активностью подкоркового голубого пятна . [10] [11] Обсуждается, что этот эффект расширения зрачков указывает на обнаружение значимости стимула. [12] Ожидается, что он усилит сенсорную обработку выраженного стимула за счет увеличения нейронной активности. [13] [14]
Восприятие времени , похоже, модулируется нашим недавним опытом. Люди обычно переоценивают воспринимаемую продолжительность первоначального события в потоке идентичных событий. Первоначальные исследования показали, что это «субъективное замедление времени», вызванное странностью, увеличивает воспринимаемую продолжительность странных стимулов на 30–50%, но последующие исследования сообщили о более скромном расширении, примерно на 10% или меньше, и о направлении эффекта, независимо от того, был ли зритель воспринимает увеличение или уменьшение продолжительности, также, по-видимому, зависит от используемого стимула. [15] Новые данные показывают, что на этот эффект могут влиять прогнозирующее кодирование и различия в восприятии между странными и стандартными стимулами. Прогнозирующее кодирование предполагает, что мозг ожидает поступающую сенсорную информацию на основе предыдущего опыта; отклонения от этих прогнозов, вносимые чудаками, приводят к большим ошибкам прогнозирования, увеличивая воспринимаемую продолжительность чудаков. [16] [17]
В исследованиях младенцев странная парадигма — это метод, который использовался для измерения того, чего ожидают младенцы. Например, во время процедуры с неподвижным лицом мать внезапно принимает нейтральное выражение лица и перестает реагировать на непредвиденные обстоятельства ребенка. Мониторинг таких реакций, как реакции удивления, плач или дистресс, подавление двигательной активности, продолжительность взгляда, амплитуда и латентность компонентов мозговых волн, а также изменения частоты сердечных сокращений, исследователи могут узнать, какие стимулы необычны для младенцев. [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Юань JJ, Ян JM, Мэн XX, Ю FQ, Ли Х (декабрь 2008 г.). «Сила валентности негативных стимулов модулирует обработку визуальных новинок: электрофизиологические данные потенциального исследования, связанного с событиями». Нейронаука . 157 (3): 524–531. doi : 10.1016/j.neuroscience.2008.09.023 . ПМИД 18926886 .
- ^ Squires NK, Squires KC, Hillyard SA (апрель 1975 г.). «Две разновидности долголатентных положительных волн, вызываемых у человека непредсказуемыми слуховыми стимулами». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 38 (4): 387–401. дои : 10.1016/0013-4694(75)90263-1 . ПМИД 46819 .
- ^ Леви-Ахарони Х., Шрики О., Тишби Н. (февраль 2020 г.). «Неожиданный ответ как проверка состояний сжатой памяти» . PLOS Вычислительная биология . 16 (2): e1007065. Бибкод : 2020PLSCB..16E7065L . дои : 10.1371/journal.pcbi.1007065 . ПМК 7018098 . ПМИД 32012146 .
- ^ Пиктон Т.В. (октябрь 1992 г.). «Волна P300 событийного потенциала человека». Журнал клинической нейрофизиологии . 9 (4): 456–479. дои : 10.1097/00004691-199210000-00002 . ПМИД 1464675 . S2CID 9193151 .
- ^ Хюттель С.А., Маккарти Дж. (2004). «Что странного в необычной задаче? Префронтальная кора активируется динамическими изменениями в стратегии реагирования». Нейропсихология . 42 (3): 379–386. doi : 10.1016/j.neuropsychologia.2003.07.009 . ПМИД 14670576 . S2CID 12374811 .
- ^ Кот К.А. (декабрь 2002 г.). «Исследование осознанности во время сна с помощью странной слуховой парадигмы». Международный журнал психофизиологии . 46 (3): 227–241. дои : 10.1016/s0167-8760(02)00114-9 . ПМИД 12445950 .
- ^ Феррари В., Брэдли М.М., Кодиспоти М., Ланг П.Дж. (февраль 2010 г.). «Обнаружение новизны и значимости» . Журнал когнитивной нейронауки . 22 (2): 404–411. дои : 10.1162/jocn.2009.21244 . ПМЦ 3612945 . ПМИД 19400680 .
- ^ Ишоглу-алкач У, Кедзиор К, Карамюрсель С, Эрмутлу Н (апрель 2007 г.). «Потенциалы, связанные с событиями, во время странных слуховых и комбинированных слуховых и визуальных парадигм». Международный журнал неврологии . 117 (4): 487–506. дои : 10.1080/00207450600773509 . ПМИД 17380607 . S2CID 2420962 .
- ^ «За гранью странных исследований шизофрении: нейрофизиологические исследования памяти и речевой обработки. (2010)». Психофизиология . 47 : С10–С11. дои : 10.1111/j.1469-8986.2010.01099.x .
- ^ Мерфи П.Р., О'Коннелл Р.Г., О'Салливан М., Робертсон И.Х., Балстерс Дж.Х. (август 2014 г.). «Диаметр зрачка зависит от активности BOLD в голубом пятне человека» . Картирование человеческого мозга . 35 (8): 4140–4154. дои : 10.1002/hbm.22466 . ПМК 6869043 . ПМИД 24510607 .
- ^ Джоши С., Ли Й., Калвани Р.М., Голд Дж.И. (январь 2016 г.). «Связь между диаметром зрачка и активностью нейронов в голубом пятне, холмиках и поясной коре» . Нейрон . 89 (1): 221–234. дои : 10.1016/j.neuron.2015.11.028 . ПМК 4707070 . ПМИД 26711118 .
- ^ Вази Э.М., Мурман Д.Е., Астон-Джонс Дж. (октябрь 2018 г.). «Активность фазового голубого пятна регулирует кортикальное кодирование значимой информации» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (40): Е9439–Е9448. Бибкод : 2018PNAS..115E9439V . дои : 10.1073/pnas.1803716115 . ПМК 6176602 . ПМИД 30232259 .
- ^ Мазер М., Клеветт Д., Сакаки М., Харли К.В. (январь 2016 г.). «Норэпинефрин воспламеняет локальные горячие точки нейронального возбуждения: как возбуждение усиливает избирательность восприятия и памяти» . Поведенческие и мозговые науки . 39 : е200. дои : 10.1017/S0140525X15000667 . ПМЦ 5830137 . ПМИД 26126507 .
- ^ Астон-Джонс Дж., Коэн Дж. Д. (2005). «Интегративная теория функции голубого пятна-норадреналина: адаптивное усиление и оптимальная производительность». Ежегодный обзор неврологии . 28 : 403–450. дои : 10.1146/annurev.neuro.28.061604.135709 . ПМИД 16022602 .
- ^ Аэн-Стокдейл С., Хотчкисс Дж., Херон Дж., Уитакер Д. (июнь 2011 г.). «Воспринимаемое время зависит от пространственной частоты» . Исследование зрения . 51 (11): 1232–1238. дои : 10.1016/j.visres.2011.03.019 . ПМК 3121949 . ПМИД 21477613 .
- ^ Сародо А., Ямамото К., Ватанабэ К. (апрель 2024 г.). «Роль перцептивной обработки в странном эффекте, выявленная иллюзией Тэтчер» . Исследование зрения . 220 : 108399. doi : 10.1016/j.visres.2024.108399 . ПМИД 38603924 .
- ^ Бирнгрубер Т., Шретер Х., Ульрих Р. (апрель 2014 г.). «Продолжительность восприятия визуальных и слуховых странных стимулов: модулирует ли задача суждения временной странный эффект?». Внимание, восприятие и психофизика . 76 (3): 814–828. дои : 10.3758/s13414-013-0602-2 . ПМИД 24435899 .
- ^ Вентворт Н. (2020), «Ориентация на будущее и перспективная память» , Энциклопедия развития младенцев и детей раннего возраста , Elsevier, стр. 655–669, doi : 10.1016/b978-0-12-809324-5.21208-x , ISBN 978-0-12-816511-9 , получено 5 мая 2024 г.