PLoS One. 2013; 8 (6): e66469.
Publikováno online 2013 Jun 20. dva: 10.1371 / journal.pone.0066469
Mauricio Rangel-Gomez,1,* Clayton Hickey,1 Therese van Amelsvoort,2 Pierre Bet,3 a Martijn Meeter1
Stefano L. Sensi, redaktor
Tento článek byl citováno další články v PMC.
Abstraktní
Navzdory mnoha výzkumům zůstává nejasné, zda se dopamin přímo podílí na detekci novinek nebo hraje roli při organizování následné kognitivní reakce. Tato nejednoznačnost pramení částečně ze spoléhání se na experimentální návrhy, kde se manipuluje s novinkou a následně se pozoruje dopaminergní aktivita. Zde zvolíme alternativní přístup: manipulujeme s dopaminovou aktivitou pomocí apomorfinu (D1 / D2 agonista) a změříme změnu v neurologických ukazatelích zpracování novosti. Na samostatných drogových a placebových setkáních účastníci dokončili von Restorffův úkol. Apomorfin urychlil a potencioval N2, komponentu potenciálních událostí (ERP), vyvolanou novinkami, která indexovala rané aspekty detekce novinek, a způsobila, že se slova nových písní lépe připomněla. Apomorfin také snížil amplitudu novosti-P3a. Zdá se tedy, že zvýšení aktivace receptoru D1 / D2 zesiluje nervovou citlivost na nové podněty, což způsobuje lepší kódování tohoto obsahu.
Úvod
Schopnost přesně a rychle reagovat na nové podněty závisí na kaskádě neurologických mechanismů, které jsou základem vnímání, pozornosti, učení a paměti [1]. Přestože stimulační novinka získala mnoho studií, stále není jisté, jak k detekci novosti dochází, které struktury jsou zapojeny a jaké neurotransmiterové systémy zasahují.
Značky potenciálního potenciálu (ERP) jsou ideální pro porozumění neuromodulačním mechanismům zpracování novosti. Nové podněty obvykle vyvolávají postupně dvě složky ERP: přední novinka N2 (N2b v Pritchardu a jeho kolegech) [2] rozdělení N2) a P3, spojené s přidělováním pozornosti na nový podnět [3], [4]. Zdá se, že N2 obecně odráží zpracování zapojené do automatické detekce a rozpoznávání nových podnětů [5], [6], a složka je výrazně snížena po jediném opakování nového podnětu [7]. Rozložil se na tři dílčí komponenty: N2a, N2b a N2c [2]. Odpovídají negativitě na nesoulad (N2a), přední N2 nebo novinka N2 (N2b) a zadní N2 (N2c; [8]). Negativita N2a / nesoulad má fronto-centrální maximální distribuci a předpokládá se, že odráží automatickou neurální reakci na zvukovou odlehlost [9], [10], zatímco N2b běžně předchází komponentě P3a a je běžně vyvolávána ve vizuální liché úloze [11], [12]. Druhá složka je považována za poloautomatickou, protože ji vyvolávají podivné podněty bez ohledu na relevanci úkolu [5], [6]. N2c, který běžně předchází komponentě P3b, je spojen s klasifikačními úkoly [13].
Komponenta P3 byla také rozdělena do dvou dílčích složek: fronto-centrální P3a (nebo novinka P3) a centroparietální P3b. P3a byl spojen s hodnocením nových podnětů pro následné chování a předpokládá se, že je markerem vědomého pozorovacího spínacího mechanismu [14] a možná index rozptylu [15]. P3b je spíše pro indexování procesů souvisejících s rozpoznáváním významu a významu stimulu [4], [7]. V souladu s tím je P3b vylepšen o podněty, které souvisejí s pozdějšími rozhodnutími nebo odpověďmi [16].
Několik farmakologických studií využilo N2 a P3 k prozkoumání molekulární podstaty detekce novosti, většinou s léky, které ovlivňují širokou škálu neurotransmiterů. Soltani a Knight [17], v souhrnném přehledu literatury naznačují, že amplituda podivanu vyvolaného P3 je závislá na činnosti několika monoaminů, zejména dopaminu a norepinefrinu. V souladu s tím Gabbay a jeho kolegové [18] zjistili, že d-amfetamin, neselektivní agonista dopaminu a norepinefrinu, mění P3a, N100 a přeorientuje negativitu (RON) reaktivitu na nové podněty. Účastníci s preferencí pro d-amfetamin prezentovali větší d Amfetaminu P3a, sníženou amplitudu N100 a sníženou amplitudu RON po d-amfetaminu, ve srovnání s účastníky bez preference léku.
Specifičtější farmakologické intervence byly použity ve výzkumu na zvířatech nebo ve studiích, ve kterých jsou pacienti testováni v podmínkách léků i mimo ně. U schizofrenie, která je spojena s dysfunkcemi v dopaminovém systému, je negativita na nesoulad (MMN) snížena, když pacienti dostávají neuroleptickou léčbu, která blokuje dopaminergní dráhy [19]. Ve studii s pacienty s Parkinsonovou chorobou (PD) podávání L-Dopa nebo dopaminergních agonistů nezměnilo preference novosti, jak bylo hodnoceno tříramenným banditem. Toto zjištění je však obtížné interpretovat kvůli komorbiditě ve vzorku, který zahrnoval pacienty s impulzivním nutkavým chováním [20].
Jiné studie použily korelační přístup, ve kterém aktivace v určitých oblastech a polymorfismy genů pro neurotransmitery byly spojeny s indexy zpracování novosti. Data funkčního zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) ukazují aktivitu vyvolanou novinkami v mezolimbických oblastech bohatých na dopamin, jako je substantia nigra a ventrální tegmentální oblast [21]. Bylo zjištěno, že polymorfismy genů souvisejících s dostupností dopaminu (COMT) a hustotou receptorů D2 (ANKK1) modulují zpracování novosti, takže vyšší amplituda P3a souvisí s rovnováhou těchto dvou proměnných [22]. Geny kódující dopaminergní transportéry (DAT1) byly také zahrnuty do detekce novosti úkolu [23]. Tyto studie naznačují, že vyšší dopaminergní dostupnost zvyšuje detekci a další zpracování nových podnětů. Amplituda P3a je navíc snížena, když jsou hladiny dopaminu nízké, jak ukazují studie u pacientů s Parkinsonovou chorobou [24], [25].
V nedávné recenzi však Kenemans a Kähkönen [26] naznačují, že účinek manipulace s dopaminem na složky související s novinkami, jako jsou MMN a P3, je slabý a že hlavní účinek dopaminu je spíše na subkortikální zpracování související s monitorováním konfliktů. Tito autoři také naznačují, že účinek dopaminu je závislý na receptoru a že agonismus receptorů D1 / D2 se podílí na urychlení percepčních procesů.
Přestože důkazy diskutované výše naznačují funkci dopaminu ve zpracování novinek, přesná povaha této role zůstává nejasná. Je možné, že dopamin působí k vytvoření nervových citlivost na nové podněty, a tak hraje rozhodující roli v detekci novosti [27]. Alternativně může aktivita vyvolaná novinkami v dopaminergních oblastech mozku odrážet následující reakce na nové podněty, indexování kognitivní reakce na environmentální události, které jsou pravděpodobně behaviorálně relevantní [28].
V této studii jsme manipulovali dopaminovým systémem podáním agonisty D1 / D2 apomorfinu a změřili ERP složky související s novinkami. Tento přístup nám umožňuje oddělit roli dopaminu při zpracování novinek [29], [30]. Účastníci absolvovali dvě experimentální sezení, jednu po podání apomorfinu a jednu po podání fyziologického placeba. Abychom určili zapojení D1 / D2 receptoru do zpracování novinek, měli jsme účastníky dokončit von Restorff úkol v každé relaci, zatímco byl zaznamenán elektroencefalogram. V tomto úkolu účastníci studují seznam slov, z nichž některá vynikají jedinečným písmem a barvou. Ty jsou následně lépe zapamatovány [31] kvůli jejich relativní novosti [32].
Dosavadní studie ERP o zpracování novinek měly tendenci využívat spíše paradigmata typu „oddball“ než úkol von Restorff. Ve standardním úkolu se hodnotí fyziologická odpověď na občasné nestandardní podněty. Tento úkol vyžaduje, aby účastníci reagovali na konkrétní cíl, který je prezentován v posloupnosti podnětů, které také obsahují neobvyklé nové podněty nepodstatné pro daný úkol. Méně častou úlohu von Restorff jsme použili ze dvou důvodů. Nejprve poskytuje behaviorální index zpracování novinek, jmenovitě rychlosti vyvolání nových podnětů. Zadruhé, změny vyvolané novinkami představují měřítko dopadu novosti na paměť a učení. Jak bylo uvedeno výše, současná studie byla motivována myšlenkou, že dopamin může ovlivňovat učení prostřednictvím své role při detekci novinek, a naším základním zájmem je, jak novinka ovlivňuje učení a paměť. Vybrali jsme tedy použít úkol, který umožňuje pohled na to, jak novinka ovlivňuje tyto následné kognitivní procesy (viz také [33], [34].).
Pokud aktivace receptoru dopaminu D1 / D2 zvyšuje senzitivitu mozku k novosti, naše očekávání bylo, že stimulace dopaminových receptorů způsobená apomorfinem by vytvořila větší novost N2 pro nová slova písma. Pokud je dopamin spíše zapojen do následné kognitivní reakce, mělo by se to projevit v pozdějších složkách, jako je P3a, ale N2 by neměl být ovlivněn.
výsledky
Behaviorální data
Obrázek 1 představuje přesnost odvolání jako funkci novosti písma (nová / standardní) a stavu léku (apomorfin / placebo). Průměrná přesnost napříč lékovými podmínkami pro nová slova byla 30.2% a pro standardní slova 27.3%. Statistická analýza měla podobu analýzy rozptylu opakovaných měření (RM ANOVA) s faktory pro novost a stav léku. To neodhalilo žádný hlavní účinek stavu léku (F1,25 = 2.27, p = 0.143), žádný hlavní účinek novosti (F1,25 = 2.02, P = 0.174), ale kriticky interakce mezi faktory (F1,25 = 4.32, p = 0.048). Následné kontrasty prokázaly, že výkon slov nového písma byl lepší než u standardních slov písma v apomorfinovém stavu (t25 = 2.61, p = 0.015), ale nedošlo k žádnému rozdílu v odvolání mezi novým písmem a standardními slovy v podmínkách placeba (t25 = 0.12, P = 0.913). Všimněte si, že statistické hodnoty pro tyto plánované kontrasty odrážejí hrubé, neopravené hodnoty.
Data ERP
Slova standardního písma nevyvolala jasný N2 (viz pravý panel číslo 2) jsme identifikovali komponentu N2 na základě reakce na nové podněty písem (viz levý panel číslo 2). V souladu s existující literaturou [6], N2 byl maximální v místech centrálních elektrod ve frontě, což zhruba odpovídalo Fz a FCz v konvenci pojmenování elektrod 10 – 10. Grafy prezentované v Obrázek 2 odrážejí potenciály zaznamenané na elektrodách střední linie přibližně ekvivalentních s elektrodami Fz a Cz systému elektrod 10 – 10.
Jak je znázorněno na levém horním panelu aplikace Obrázek 2, N2 pozorovaný v apomorfinovém stavu byl starší a větší, když byl vyvolán novými písmy. N2 se překrývá se souběžnou pozitivní složkou, P2, která sama vrcholí kolem 180 ms. Topografická distribuce a pozorované rozdíly v latenci mezi léčivem a placebem však ukazují na specifickou modulaci N2.
Statistickou analýzu jsme zahájili testováním spolehlivosti latence N2. Toho bylo dosaženo použitím procedury bootstrap typu jackknifed, ve které byla latence počátku N2 definována jako okamžik, kdy tato složka dosáhla 50% své maximální amplitudy (viz. [35].) Tato analýza prokázala, že nástup N2 je dříve v apomorfinovém stavu (166 ms) než v placebovém stavu (176 ms; t25 = 2.19, p = 0.041).
Vzhledem k tomuto vzoru je naše analýza amplitudy N2 založena na různých intervalech latence pro podmínky apomorfinu a placeba. Pro každou podmínku jsme vypočítali průměrnou amplitudu pozorovanou v intervalu 20 ms vystředěném na vrcholu N2 [36]. N2 pro apomorfinový stav byl tedy definován jako průměrná amplituda mezi 156 a 176 ms a pro placebo stav mezi 166 a 186 ms. Výsledky ukázaly spolehlivě větší N2 v reakci na nové podněty písma v apomorfinu než v placebovém stavu (t25 = 2.88, p = 0.008). Vidět Tabulka 1.
Nepozorovali jsme žádné lékem indukované rozdíly v amplitudě P3a (∼250 – 350 ms. Po stimulu). Naproti tomu P3b vyvolaná novými písmy se v apomorfinovém stavu jeví menší (levý horní panel Obrázek 2). Vrcholová amplituda P3b byla pozorována na zadních elektrodových stanovištích a statistická analýza byla odpovídajícím způsobem založena na průměrném potenciálu pozorovaném z post-stimulu 350 – 450 ms na elektrodě umístěné v poloze odpovídající označení Cz v sestavě 10 – 10. Tato analýza odhalila spolehlivé snížení amplitudy P3b vyvolané novými slovy písma v apomorfinovém stavu ve srovnání s placebem (t25 = 2.37, p = 0.026).
Diskuse
Zkoumali jsme roli aktivace dopaminového D1 / D2 receptoru při zpracování nových podnětů. Po podání apomorfinu agonisty D1 / D2 jsme nechali účastníky provést paměťovou úlohu zahrnující prezentaci slovních stimulů nového písma. EEG byl zaznamenán, zatímco účastníci dokončili úkol a izolovali jsme novinkou indukované přední komponenty N2 a P3a ERP.
Vzhledem k tomu, že přední N2 souvisí s detekcí novosti podnětů [5], [6], a má se za to, že indexuje činnost sítě pro detekci novinek, která se nachází převážně ve frontální kůře [37], [38], může být použit jako index detekce novosti v kontextu farmakologické intervence, která ovlivňuje dopaminový systém. Stávající práce naznačuje, že dopamin je zapojen do detekce novosti [23]a konkrétně s rychlostí percepčních procesů [26]. Pokud hraje aktivace receptoru D1 / D2 rozhodující roli v detekci novosti, očekávali jsme, že apomorfin by měl mít výrazný dopad na přední N2. V souladu s tím byla tato složka spolehlivě větší a dříve v apomorfinovém stavu.
Důležité je, že vliv apomorfinu na přední N2 identifikovaný v naší studii kontrastuje s účinky apomorfinu pozorovanými v dřívější práci. Například v Ružičce a kol. [29] podávání apomorfinu pacientům s Parkinsonovou chorobou způsobilo, že N2 a P3 vyvolané sluchovými cílovými stimuly byly menší a později než ty, které byly vyvolány v podmínkách bez užívání drog. Ruzicka a kol. dospěl k závěru, že apomorfin zpomaluje kognitivní procesy, které jsou základem diskriminace a kategorizace (viz také [29], [39], [40]), stejně jako po podání levodopy u pacientů s Parkinsonovou chorobou (např. [41)]. V této souvislosti je zrychlení a zesílení N2 zjevné v našich výsledcích pozoruhodné: apomorfin se jeví jako účinek specificky na N2 vyvolaný novinkami, který je přímo opačný k obecnému zpomalení pozorovanému u složek N2 a P3 v dřívějších studiích.
V souladu s touto předchozí prací demonstrující obecně rušivý účinek apomorfinu jsme zjistili široké snížení amplitudy P3 - zejména u P3b - když byli účastníci pod vlivem drogy (viz Obrázek 2). Tyto výsledky jsou v rozporu s předchozími genetickými důkazy, které souvisejí se zvýšenou dopaminergní aktivitou se zvýšenou amplitudou P3a [42]. Na první pohled by to mohlo naznačovat negativní dopad léku na pozorné a mnemotechnické mechanismy indexované P3. V souladu s ostatními nálezy v literatuře [40], naše výsledky neprokázaly žádný vztah mezi variabilitou P3 indukovanou katecholominem a behaviorálním výkonem. Apomorfin měl ve skutečnosti spolehlivě prospěšný dopad na zapamatování slov nového písma.
Tento vzorec nám naznačuje, že variace ve vzpomínce na slova nového písma - efekt von Restoff - se odráží v předním N2, nikoli v P3, a odráží tak spíše změnu neurální citlivosti na novost než následné kognitivní procesy. To je v souladu s tělem nálezů z naší laboratoře, které ukazují disociaci mezi amplitudou P3 a pravděpodobností, že bude vyvoláno slovo nového písma [43]. Zjevná absence jakéhokoli účinku léku na P3a by mohla alternativně odrážet kombinovaný dopad dvou souběžných účinků léku: na jedné straně apomorfin může působit tak, že zvyšuje amplitudu P3a zvýšením citlivosti na novost (jak naznačuje současné výsledky N2), na jiná ruka apomorfin může působit tak, že snižuje amplitudu P3a prostřednictvím svého širšího negativního dopadu na amplitudu složek ERP.
Jak je uvedeno výše, stávající práce naznačuje, že apomorfin má obecně rušivý dopad na poznání, ale naše výsledky jasně ukazují, že usnadňuje mechanismy detekce novosti indexované předním N2. To je v souladu s myšlenkami Redgrave a Gurney [27], kteří tvrdí, že nové neočekávané podněty způsobují rychlé a automatické uvolňování dopaminu. Úlohou tohoto vydání by bylo senzibilizovat další oblasti mozku na výskyt nové konfigurace prostředí a usnadnit učení obou těchto podnětů a reakcí, které mohly způsobit jejich vzhled. Novinka se tímto způsobem stává klíčem k plasticitě chování - připravuje se prostřednictvím dopaminu na učení.
Jak je patrné z Obrázek 2, složka N2 pozorovaná v této studii se překrývá se složkou P2 v ERP, a naše výsledky tedy mohou odrážet kombinaci účinků na tyto dvě složky. Jak N2, tak P2 se vyskytují v téměř stejném intervalu latence a je obtížné je rozlišit (kromě polarity), protože jsou do značné míry citlivé na stejné experimentální manipulace a mají mnohem stejnou topografii. Zdá se, že odrážejí aktivitu ve fyzicky blízkých generátorech, ne-li ve stejných mozkových strukturách (jak by bylo možné, kdyby rozdíl polarity byl způsoben kortikálním skládáním).
Je však velmi nepravděpodobné, že variace v P2 mohou být pouze výsledkem našich výsledků. Zaprvé, amplituda P2 vyvolaná standardními fonty nebyla ovlivněna apomorfinem, což je v souladu se stávajícími výsledky, které naznačují, že P2 je spíše náchylný k relevantnosti úkolu než novosti [44]. Za druhé je nepravděpodobné, že by pozorovaný posun latence N2 mohl být vytvořen změnou v P2. N2 je relativně vysokofrekvenční komponentou v tomto datovém souboru, zatímco P2 má nižší frekvenci (a součtem s P3a). Variace v tomto nízkofrekvenčním pozitivním polaritním komplexu pravděpodobně nevytvoří posun ve vysokofrekvenčním vrcholu N2.
Navrhujeme, aby současné výsledky odrážely variace předního N2, ale alternativní interpretace může být, že naše experimentální manipulace ovlivňuje negativitu nesouladu [45], [46]. Předchozí studie však naznačují, že dopamin nemá žádný vliv na tvorbu nebo modulaci MMN [47]. Navíc se zdá, že generátory vizuální MMN jsou umístěny v zadní kůře, s maximem přes týlní oblasti [48] spíše než na předních místech patrných v našich výsledcích.
Docházíme proto k závěru, že apomorfin má vliv na zpracování novinek, jak je indexováno v předním N2. Předpokládá se, že apomorfin má agonistický účinek na receptory D1 / D2, což je v souladu s myšlenkou, že zvýšená aktivita v dopaminovém systému může být spojena se zvýšenou citlivostí na nové podněty. K této myšlence však musí být připojeny dvě námitky. Zaprvé zůstává nejasné, zda apomorfin při nízké dávce působí jako agonista nebo spíše jako účinný antagonista díky svému dopadu na autoreceptory. [49], [50]. Tento potenciální antagonistický účinek byl navržen jako vysvětlení škodlivých kognitivních účinků u pacientů s Parkinsonovou chorobou [51], [52], ale ještě musí být přesvědčivě prokázáno. V naší studii neměl apomorfin žádný účinek na základní paměť, ale selektivně zlepšil paměť pro nové podněty. Představa, že by antagonista dopaminu vytvořil tento vzorec, je obtížné sladit s jakýmkoli současným teoretickým popisem. Naopak, pokud tento apomorfin působil jako agonista, toto zlepšení chování je vysoce v souladu s myšlenkou, že dopamin je zapojen do detekce novosti.
Za druhé, naše interpretace je založena na myšlence, že centrální experimentální manipulace je stimulační novinkou. Nová slova písma se také lišila od standardních slov písma ve fyzických vlastnostech barvy, velikosti a typu písma, které by teoreticky mohly také hrát roli při generování zde analyzovaných odpovědí. Není však pravděpodobné, že by tyto fyzikální vlastnosti vyvolaly reakce, jako je N2 a P3a, a to bylo kontrolováno v případě velikosti v kontrolním experimentu. Kromě toho variace v těchto typech stimulačních funkcí nevykazují žádnou korelaci se změnami aktivity jader středního mozku bohatých na dopamin [53].
Na závěr naše výsledky ukazují, že podávání agonisty apomorfinu D1 / D2 vedlo ke zvýšené detekci podnětů s novou barvou, fontem a velikostí, což se odráží v časném počátku a zvýšené amplitudě přední N2 složky ERP. Podle našich znalostí je to první studie, která ukazuje, že aktivace receptorů D1 / D2 selektivně zvyšuje citlivost mozku na novost. Úlohou této zvýšené citlivosti by mohlo být usnadnit učení nových konfigurací stimulů a reakcí s nimi spojených. V souladu s tím jsme zjistili, že nové objekty jsou lépe vyvolány po aktivaci receptoru D1 / D2.
Experimentální procedura
Účastníci
Ze studentské populace Univerzity VU v Amsterdamu bylo přijato dvacet šest zdravých dobrovolníků s normální nebo korigovanou normální vizí. Žádný z účastníků nehlásil žádnou známou neurologickou nebo psychiatrickou patologii. Všichni účastníci dali písemný informovaný souhlas a obdrželi € 150 za účast ve studii plus náhradu cestovních nákladů. Skupina účastníků byla složena z žen 17 a mužů 9 s věkem v rozmezí od 18 do 32 let (průměr, 22 rok; sd, 3.9 rok). Dvacet tři účastníků mělo pravou ruku. Studie byla provedena v souladu s Helsinskou deklarací a schválena etickou komisí Univerzity VU v Amsterdamu.
Farmakologické intervence
Účastníci byli testováni jednou po subkutánním podání apomorfinu a jednou po placebu, dvojitě zaslepení. Obě testovací relace byly naplánovány s odstupem jednoho týdne, aby se snížily účinky přenosu, a pořadí relací bylo mezi účastníky vyváženo.
V relaci apomorfinu bylo léčivo podáváno certifikovaným výzkumným pracovníkem v poměru 0.005 mg / kg. Apomorfin byl získán od Brittannia Pharmaceuticals Ltd. (obchodní název Apo-Go). V placebové relaci byl fyziologický roztok podáván stejným způsobem a objemem. Dávky apomorfinu a fyziologického roztoku byly výzkumníkovi dodány v nerozeznatelných injekčních jehlicích s kódováním uchovávaným v lékárně.
Třicet minut před podáním účastníků apomorfinu nebo placeba dostalo 40 mg perorální dávku domperidonu, antagonistu D2, který selektivně ovlivňuje periferní nervový systém (viz také [52]). Domperidon byl získán v perorálních tabletách o obsahu 10 mg od společnosti Johnson & Johnson (obchodní název Motilium) a byl podáván k potlačení známých vedlejších účinků agonistů D2, které zahrnují nevolnost a ospalost [54]. Účastníci 11 však po podání apomorfinu hlásili nevolnost a ospalost. V souladu se stávající prací využívající tuto kombinaci drog [52], [55], tyto vedlejší účinky byly krátkodobé, obvykle netrvalo déle než 15 minut, a účastníci uváděli, že jsou po tomto intervalu pohotoví a připraveni na úkol.
Postup a Stimuli
Obrázek 3 ukazuje schematické znázornění testovací relace. Protože apomorfin má dobu nárůstu 40 na 50 minut, takže testování začalo čtyřicet minut po injekci [52], [55]. Použili jsme modifikovaný von Restorffův verbální učební úkol, ve kterém jsou slova prezentovaná standardním písmem a slova prezentovaná novým písmem studována a později vyvolána. Nová písma se obvykle zapamatují lépe než standardní slova [31]. Schematické znázornění úlohy je uvedeno v Obrázek 3. Spočívalo ve fázi studie, ve fázi vyvolání vyvolání v kleci a ve fázi závěrečného rozpoznání, ale výkon v konečné fázi rozpoznávání byl na stropě a níže jsou uvedeny pouze výsledky z fáze vyvolání v kleedu.
Během fáze studia byli účastníci seznámeni se seznamem konkrétních substantiv 80 v angličtině, přičemž délka slova se pohybovala mezi 5 a 10. Byly použity dva samostatné seznamy, jeden pro každou testovací relaci, přičemž pořadí těchto seznamů bylo vyváženo napříč subjekty. Byla to slova zaměstnaná Van Overschelde a kolegy [56], doplněné pomocí slovníku.
Slova v každém seznamu byla prezentována buď standardním písmem (Courier New, instance 60) nebo novým písmem (instance 20). Nová slova písma měla proměnlivou barvu (jedna z deseti možných barev, přičemž každá barva se opakovala dvakrát v seznamu), proměnný typ písma (jedinečný pro každé nové slovo v seznamu) a větší velikost.
Každý seznam byl zobrazen dvakrát v každé testovací relaci, beze změny v pořadí, písmu nebo barvě, a účastníci si udělali krátkou přestávku po první prezentaci. Slova byla prezentována uprostřed šedé obrazovky (velikost 21 ″) umístěné 80 cm před objektem tak, aby standardní slova (velikost písma 17) přidružovala 2.5 k 5 stupňům zorného úhlu, v závislosti na délce slova, a nová slova (velikost písma 30) 5.7 až 9.6 stupňů zorného úhlu.
Každá studie začala prezentací fixačního kříže pro náhodný interval 400 až 500 ms (rovnoměrné rozdělení). Ve středu obrazovky bylo následně představeno slovo a zůstalo viditelné po dobu 3500 ms.
Ve fázi studia byli účastníci instruováni, aby se naučili slova. Ve fázi připomínající vyvolání byli účastníci opatřeni narážkami na 40 dříve naučených slov (nová slova 20 a náhodná 20 standardních slov - ne všechna standardní slova byla cued, aby se zkrátila doba trvání úkolu). Narážky se skládaly z prvních dvou písmen každého slova, prezentovaných po jednom v náhodném pořadí, a účastníci dokončili studované slovo zadáním zbývajících písmen. Každé ze studovaných slov mělo jedinečnou kombinaci prvních dvou písmen.
Kromě podnětů vizuálních slov byl během fáze studie prezentován zvukový stimul po vizuálním počátku každého slova po intervalu. Interval mezi vizuálním a sluchovým nástupem byl náhodně vybrán z rovnoměrného rozdělení 817 do 1797 ms. Zvuky byly dvou typů; buď standardní „pípací“ tón (2.2 KHz, 300 ms), který byl představen v 58 mimo zkoušky 80, nebo zvukový klip jedinečný v pokusu (300 ms), který byl představen v 22 mimo testy 80. Nebyl žádný vztah mezi zvukovými podněty a vizuálními slovy a účastníci byli instruováni, aby zvuky ignorovali. Sluchové podněty byly zahrnuty do experimentálního návrhu, aby poskytly nezávislé měřítko zpracování novosti, ale v souladu s dalšími následnými výsledky z naší laboratoře nebyl v datech diferenciálního zpracování standardních tónů a jedinečných zvukových klipů prokázán žádný důkaz a tato manipulace nebude dále diskutováno.
Záznamy EEG a analýza dat
EEG byl zaznamenán z míst skalpování 128 pomocí systému BioSemi Active2 (BioSemi, Amsterdam, Nizozemsko). Elektrody byly umístěny podle radiální sestavy ABC BioSemi. Z elektrod 2 umístěných 1 cm byl navíc zaznamenán vertikální elektro-okulogram (EOG). laterálně k vnějším kantonům každého oka byl zaznamenán horizontální EOG z elektrod 2 umístěných nad a pod pravým okem a referenční elektrody byly zaznamenány z elektrod umístěných přes pravé a levé mastoidy. Vzorkovací frekvence byla 512 Hz. Biosemi je spíše zesilovač s pravou nohou než tradiční diferenciální zesilovač EEG, a proto nepoužívá zemní elektrody.
Analýza byla provedena pomocí EEGlab [57] a zakázkové skripty Matlab. Data EEG byla znovu odkazována na průměr signálu ze dvou mastoidních elektrod, převzorkovaných na 500 Hz, digitálně filtrováno (0.05 – 40 hz; konečný impuls nejméně-čtvercové jádro s 6 db přechod 0.01 hz pro dolní propust) a 6 db přechod 2 hz. pro horní propust) a základní čára na intervalu 100 ms před nástupem stimulu.
Analýza nezávislých komponent byla vypočtena z epochovaných dat, která se zhroutila napříč podmínkami [58], [59]. Komponenty vysvětlující artefakty mrknutí byly ručně identifikovány a odstraněny z dat, a také studie, které prokázaly podstatné artefakty svalů, byly identifikovány a odmítnuty z další analýzy (prahová hodnota pro odmítnutí byla nastavena na 100 / -100 uV). To mělo za následek odmítnutí přibližně 5% dat na subjekt a následné analýzy jsou založeny na průměrech za jednotlivce na a.) 37 nových studiích ve stavu léku, b.) 38 nových studiích ve stavu placeba, c.) Standardní studie 112 ve stavu léku a d.) Standardní studie 116 ve stavu placeba.
Prohlášení o financování
MM je finančně podporován grantem VIDI 452-09-007 od NWO. CH je finančně podporován grantem VENI 016-125-283 od NWO. Poskytovatelé financí neměli žádnou roli při návrhu studie, sběru a analýze dat, rozhodnutí o zveřejnění nebo přípravě rukopisu.
Reference
;