Topografia stanu ustalonego

W neuroobrazowaniu topografia stanu stacjonarnego ( SST ) to metodologia obserwacji i pomiaru aktywności ludzkiego mózgu , która została po raz pierwszy opisana przez Richarda Silbersteina i współpracowników w 1990 r. Chociaż SST była stosowana głównie jako metodologia badań neuronauki poznawczej , znalazła również zastosowanie komercyjne w dziedzinie neuromarketingu i neuronauki konsumenckiej w takich obszarach jak komunikacja marki, badania mediów i rozrywka.

W typowym badaniu SST rejestrowana jest aktywność elektryczna mózgu ( elektroencefalogram lub EEG), podczas gdy uczestnicy oglądają materiał audiowizualny i/lub wykonują zadanie psychologiczne. Jednocześnie na peryferiach obrazu widoczne jest słabe sinusoidalne migotanie. Sinusoidalne migotanie wywołuje oscylacyjną reakcję elektryczną mózgu znaną jako potencjał wywołany wzrokowo w stanie ustalonym ( SSVEP ). Związane z zadaniami zmiany aktywności mózgu w pobliżu miejsca zapisu są następnie określane na podstawie pomiarów SSVEP w tym miejscu. Jedną z najważniejszych cech metodologii SST jest możliwość pomiaru zmian opóźnienia (latencji) między bodźcem a odpowiedzią SSVEP w dłuższych okresach czasu. Daje to unikalny wgląd w funkcje mózgu w oparciu o szybkość przetwarzania neuronów, w przeciwieństwie do bardziej powszechnych wskaźników aktywności mózgu w zakresie amplitudy EEG.

Trzy specyficzne cechy metodologii SST sprawiają, że jest ona użyteczną techniką w badaniach neuronauki poznawczej, a także w badaniach komunikacji opartych na neuronaukach.

1. Wysoka rozdzielczość czasowa: metodologia SST umożliwia ciągłe śledzenie szybkich zmian aktywności mózgu w dłuższym okresie czasu. Jest to ważna cecha, ponieważ wiele zmian w funkcjonowaniu mózgu związanych z zadaniem poznawczym może nastąpić w czasie krótszym niż sekunda.

2. Wysoki stosunek sygnału do szumu oraz odporność na zakłócenia i „szumy”. Metodologia SST jest w stanie tolerować wysoki poziom hałasu lub zakłóceń spowodowanych ruchami głowy, napięciem mięśni, mrugnięciami i ruchami gałek ocznych. To sprawia, że ​​SST dobrze nadaje się do badań poznawczych, w których ruchy gałek ocznych, głowy i ciała występują jako rzecz oczywista.

3. Wysoki stosunek sygnału do szumu oznacza, że ​​możliwa jest praca z danymi opartymi na pojedynczej próbie na osobę, w przeciwieństwie do typowej sytuacji spotykanej w badaniach potencjału związanego z zdarzeniem (ERP) lub badaniach fMRI związanych ze zdarzeniem, w których istnieje muszą uśrednić wiele prób zarejestrowanych przez każdą osobę, aby osiągnąć odpowiedni poziom stosunku sygnału do szumu.

Główny paradygmat

W metodologii SST materiał audiowizualny jest prezentowany jednocześnie z peryferyjnym, przestrzennie rozproszonym migotaniem obrazu, a techniki Fouriera są wykorzystywane do wyodrębnienia amplitudy i fazy SSVEP przy częstotliwości bodźca. Gdy częstotliwość bodźca mieści się w zakresie częstotliwości alfa (8 Hz – 13 Hz), SSVEP można zarejestrować z obszaru potylicznego, a także z innych obszarów „niewzrokowych”, takich jak kora czołowa i przedczołowa oraz kora skroniowa i ciemieniowa . Większość badań SST wykorzystuje bodziec wzrokowy w górnym zakresie częstotliwości alfa (10 Hz – 13 Hz) lub w zakresie częstotliwości gamma (30 Hz – 100 Hz), aby wywołać SSVEP. Zmiany w amplitudzie i fazie SSVEP zbiegające się z zadaniem poznawczym lub innym materiałem, takim jak reklama telewizyjna, są następnie interpretowane jako zmiany regionalnej aktywności mózgu związane z zadaniem poznawczym. Zmiany amplitudy SSVEP są interpretowane w podobny sposób jak zmiany amplitudy górnego alfa EEG, podczas gdy zmiany fazy SSVEP są wyrażane jako zmiany latencji SSVEP. Zmniejszenie opóźnienia SSVEP jest interpretowane fizjologicznie jako zwiększone pobudzenie synaptyczne w sieciach neuronowych generujących SSVEP, co sugeruje zwiększoną regionalną aktywność mózgu i odwrotnie.

Zastosowania naukowe i biomedyczne

Metodologia SST została wykorzystana do zbadania prawidłowej funkcji mózgu związanej z czujnością wzrokową, pamięcią roboczą, pamięcią długotrwałą , procesami emocjonalnymi, a także zaburzonymi funkcjami mózgu, takimi jak schizofrenia i zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi

Aplikacje komercyjne

Metodologia SST została zastosowana komercyjnie w obszarach takich jak neuronauka konsumencka , neuromarketing , badania mediów i rozrywki. W tym obszarze zastosowań SST służy do pomiaru sekundowych zmian w aktywności mózgu związanych z szeroką gamą środków komunikacji. Mierząc aktywność mózgu w wielu miejscach na skórze głowy, można oszacować sekunda po sekundzie zmiany wielu istotnych parametrów psychologicznych, w tym kodowania pamięci długoterminowej, zaangażowania (poczucie osobistego znaczenia), wartościowości motywacyjnej (czy materiał przyciąga lub odpycha widza), a także intensywność emocjonalną (pobudzenie) i uwagę wzrokową. Badania wskazują, że głównym wskaźnikiem SST skuteczności reklamy jest poziom zakodowania w pamięci długoterminowej kluczowego przekazu lub marki w reklamie.

Firma Twitter Inc słynie z wykorzystywania technologii SST do odkrywania i testowania mocy platformy .

  1. ^ a b c Silberstein, RB, Schier, MA, Pipingas, A., Ciorciari, J., Wood, SR i Simpson DG (1990) Stan ustalony wizualnie wywołał potencjalną topografię związaną z zadaniem czujności wzrokowej. Topografia mózgu 3: 337-347.
  2. ^ Regan D. (1989). Elektrofizjologia ludzkiego mózgu: potencjały wywołane i pola magnetyczne wywołane w nauce i medycynie . Elsevier, Nowy Jork.
  3. ^ Vialatte, F, Maurice, M, Dauwels, J., Cichocki, A. (2010) Wizualnie wywołane potencjały w stanie stacjonarnym: Skoncentruj się na podstawowych paradygmatach i perspektywach na przyszłość. Postęp w neurobiologii 90: 418–438.
  4. ^ a b c d Silberstein, RB (1995) Wizualnie wywołane potencjały stanu ustalonego, rezonanse mózgu i procesy poznawcze. W PL Nunez. Dynamika kory nowej i rytmy EEG człowieka. Oxford University Press. Nowy Jork. 1995 s. 272-303.
  5. ^ a b c Grey M, Kemp AH, Silberstein RB, Nathan PJ (2003) Neurofizjologia korowa lęku antycypacyjnego: badanie z wykorzystaniem topografii sondy stanu stacjonarnego (SSPT). Neuroobraz. 20:975-986.
  6. ^ ab . Silberstein, RB, Farrow, MA, Levy, F, Pipingas, A., Hay, DA, Jarman, FC (1998) Funkcjonalny elektryczny mózg; mapowanie aktywności u chłopców z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi. Archives of General Psychiatry 55:1105-12.
  7. ^ Silberstein, RB, Ciorciari, J. i Pipingas, A. (1995) Wizualnie wywołana potencjalna topografia stanu ustalonego podczas testu sortowania kart w Wisconsin. EEG i Clin. neurofizjol. 96: 24-35.
  8. ^ . Srinivasan, R., Bibi, FA, Nunez, PL, (2006) Wzrokowe potencjały wywołane w stanie ustalonym: rozproszone źródła lokalne i dynamika przypominająca fale są wrażliwe na częstotliwość migotania. Topografia mózgu. 18 (3), 167–187.
  9. ^ a b c Silberstein, RB, Line, P., Pipingas, A., Copolov, D., Harris, P. (2000) Wizualnie wywołana topografia potencjału w stanie stacjonarnym podczas ciągłego wykonywania zadań u osób z normalną grupą kontrolną i ze schizofrenią. Neurofizjologia kliniczna. 111:850-857.
  10. ^ a b Nield, G., Silberstein RB, Pipingas, A., Simpson, DG i Burkitt, G. (1998) Wpływ zadania czujności wzrokowej na topografię potencjału stanu ustalonego w zakresie częstotliwości gamma i alfa (SSVEP). Topografia mózgu dzisiaj . Eds Y. Koga, K. Nagata i H. Hirata. Nauka Elseviera. s. 189-194.
  11. ^ Silberstein RB, Nunez PL, Pipingas A, Harris P, Danieli F. (2001) Topografia wizualnie wywołanego potencjału w stanie ustalonym (SSVEP) w stopniowanym zadaniu pamięci roboczej. Międzynarodowy Dziennik Psychofizjologii . 42:125-38.
  12. ^ . Ellis KA, Silberstein RB, Nathan PJ. (2006) Badanie dynamiki czasowej zadania n-back przestrzennej pamięci roboczej przy użyciu wizualnych potencjałów wywołanych stanu ustalonego (SSVEP) Neuroimage. 31:1741-51.
  13. ^ a b Silberstein, RB, Harris, PG, Nield, GA, Pipingas, A. (2000) Frontalne zmiany potencjału w stanie ustalonym przewidują długoterminową wydajność pamięci rozpoznawania. Międzynarodowy Dziennik Psychofizjologii . 39:79-85.
  14. ^ Macpherson, H, Pipingas, A, Silberstein, RB. (2009) Stan ustalony wizualnie wywołał potencjalne badanie pamięci i starzenia. Mózg i poznanie. 69:571-579.
  15. ^ Kemp AH, Gray MA, Eide P, Silberstein RB, Nathan PJ. (2002) Wizualnie wywołana topografia potencjału w stanie ustalonym podczas przetwarzania wartościowości emocjonalnej u zdrowych osób. Neuroobraz. 17:1684-92.
  16. ^ a b Kemp A., Gray M., Silberstein RB, Nathan PJ (2004). Zwiększenie poziomu serotoniny wzmacnia przyjemne i tłumi nieprzyjemne reakcje elektrofizjologiczne na wizualne bodźce emocjonalne. Neuroobraz. 22:1084-96..
  17. ^ Linia, P, Silberstein, RB, Wright, JJ i Copolov D. (1998) Stan stacjonarny wywołany wizualnie Potencjalne korelaty halucynacji słuchowych w schizofrenii. Neuroobraz. 1998;.8:370-376.
  18. ^ Rossiter, JR, Silberstein, RB, Harris, PG, Nield, G. (2001) Wykrywanie obrazowania mózgu kodowania sceny wizualnej w pamięci długotrwałej dla reklam telewizyjnych. Dziennik badań reklamowych . 41:13-21.
  19. ^ Silberstein, RB Nield, GE (2008) Aktywność mózgu koreluje ze zmianą wyboru marki przez konsumentów związaną z reklamą telewizyjną. Int. J. Reklama. 2008; 27: 359 – 380
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Steady_state_topography&oldid=1119153115 ”