Dvostranski SPCN izzovejo vizualni dražljaji, ki si jih je treba zapomniti, prikazani vzdolž navpične srednje črte 2. del

2,3|Snemanje in predobdelava EEG

Aktivnost EEG je bila neprekinjeno zabeležena s 64 elektrodami Ag/AgCl, nameščenimi v skladu z mednarodnim sistemom 10–10 (Sharbrough et al., 1991), z uporabo sistema Neuroscan Curry 8 (Compumedics USA, Charlotte, NC, ZDA), nastavljenega v načinu AC in z uporabo elektrode med FPz in Fz kot ozemljitvijo. Vertikalni elektrookulogram (VEOG) je bil posnet z dvema elektrodama, nameščenima 1,5 cm nad in pod levim očesom. Horizontalni elektrookulogram (HEOG) je bil posnet z dvema elektrodama, nameščenima na zunanji strani obeh očes.

Zunanji koti oči se nanašajo na zunanje kote oči, kjer se srečajo s čelom. Na splošno zunanji koti oči niso povezani samo z videzom, ampak so tesno povezani tudi s fizičnim zdravjem in kognitivnimi sposobnostmi. Čeprav ne more neposredno vplivati ​​na spomin, ga je mogoče izboljšati z vzdrževanjem zdravih oči in telesa.

Prvič, pravilna zaščita zunanjih kotičkov oči lahko prepreči očesne bolezni, kot so sindrom suhega očesa, glavkom itd. Sindrom suhega očesa je pogosta očesna bolezen. Če dlje časa ne posvečate pozornosti zaščiti zunanjih kotičkov oči, se zlahka pojavi. Glavkom je resna očesna bolezen. Če se bolezen ne zdravi pravočasno, bo povzročila resno okvaro vidne funkcije oči. Zato lahko z zaščito zunanjih kotičkov oči učinkovito preprečite očesne bolezni in zaščitite svoje zdravje.

Drugič, pravilne vaje za oči lahko spodbujajo krvni obtok in oskrbo možganov s kisikom ter izboljšajo spomin. Namen očesnih vaj je pomagati sprostiti očesne mišice, pospešiti prekrvavitev oči ter hkrati izboljšati prekrvavitev in oskrbo možganov s kisikom. To lahko pomaga telesu osebe ostati v zdravem stanju in izboljša kognitivne sposobnosti ljudi, zlasti spomin.

Nazadnje lahko dobre življenjske navade izboljšajo telesno zdravje in s tem izboljšajo spomin. Ohranjanje primernega časa spanja in prehranjevalnih navad ter izogibanje pretirani porabi fizične in duševne energije lahko omogoči možganom, da se bolje spočijejo in si opomorejo, s čimer ljudem pomagajo bolje ohraniti svoje zdravje in izboljšajo spomin. Hkrati lahko z zmerno vadbo povečate tudi raven kisika v krvi ter izboljšate telesno odpornost in presnovo.

Skratka, obstaja določena korelacija med zunanjimi kotički oči in spominom, ni pa nujno, da gre za neposredno povezavo. Dobre življenjske navade, pravilna zaščita oči, ustrezne vaje za oči itd. lahko spodbujajo fizično zdravje in delovanje možganov ter tako izboljšajo kognitivne sposobnosti in spomin. Zato je zaščita zunanjih kotičkov oči in telesnega zdravja pomembno sredstvo za izboljšanje delovanja spomina. Vidi se, da moramo izboljšati spomin. Cistanche deserticola lahko občutno izboljša spomin, saj je Cistanche deserticola tradicionalno kitajsko zdravilno sredstvo s številnimi edinstvenimi učinki, med katerimi je tudi izboljšanje spomina. Učinkovitost mletega mesa izhaja iz različnih učinkovin, ki jih vsebuje, vključno s kislino, polisaharidi, flavonoidi itd. Te sestavine lahko na različne načine spodbujajo zdravje možganov.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Signali EEG, VEOG in HOEG so bili pasovno filtrirani med {{0}}.01 in 30 Hz ter digitalizirani pri frekvenci vzorčenja 1000 Hz. Aktivnost EEG je bila na spletu sklicevana na elektrodo, ki je bila približno 1,5 cm posteriorno od Cz, in ponovno sklicevana brez povezave na povprečno vrednost levega in desnega mastoida. Neprekinjeni EEG je bil nato segmentiran v 1800 ms dolge epohe, ki so se začele 200 ms pred začetkom niza znakov in končale 400 ms po predstavitvi iskalnega niza. Obdobja EEG so bila izhodiščna popravljena z uporabo povprečne aktivnosti v časovnem intervalu − 200–0 ms glede na začetek niza iztočnic.

Zaznavanje artefaktov je bilo izvedeno z uporabo 200 ms drsečega okna od vrha do vrha, s pragom 80 μV za elektrode EOG in 100 μV za vse druge kanale (Vaskevich et al., 2021). Udeleženci z več kot 30 % zavrnjenih preskušanj so bili izključeni iz nadaljnjih analiz. Po izključitvi poskusov, povezanih z gibi oči, in tistih, povezanih z nepravilnim odzivom pri nalogi vizualnega iskanja, je bila uporabljena analiza neodvisnih komponent (ICA) za popravljanje aktivnosti EEG za preostala mežikanja in gibe oči (Jung et al., 1997; glej Drisdelle et al. ., 2017, za podroben opis metode in validacijo za uporabo z lateraliziranimi komponentami ERP).

Obdobja EEG so bila nato povprečena za generiranje ERP za vsak niz poskusov 1C in 2C. Za stransko prikazane znake so bili kontralateralni ERP ustvarjeni s povprečenjem EEG epoh, zabeleženih pri PO7 pri poskusih z znaki, prikazanimi desno od fiksacije, in EEG epoh, zabeleženih pri PO8 pri poskusih z znaki, prikazanimi levo od fiksacije. Ipsilateralni ERP so bili ustvarjeni z uporabo nasprotnih parov na strani elektrod. Za znake, prikazane vzdolž navpične srednje črte, je bil dvostranski ERP ustvarjen s povprečenjem EEG epoh, zabeleženih pri PO7 in PO8.

Povprečna amplituda N2pc in SPCN, ki sta jo izzvala stranska znamenja, je bila izračunana z odštevanjem ipsilateralne aktivnosti od kontralateralne aktivnosti v intervalu 200–300 ms oziroma 360–1100 ms intervalu. Kot v Doro et al. (2020) je bila povprečna amplituda N2pcb in SPCNb, ki so jo izzvali znaki srednje črte, izračunana z odštevanjem ipsilateralne aktivnosti, ki so jo izzvali stranski znaki, od bilateralne aktivnosti, ki so jo izzvali znaki sredinske črte ob istem času, kot je bilo upoštevano za oceno amplitude N2pc in SPCN.

Podatki EEG v časovnih oknih N2pc/N2pcb in SPCN/SPCNb so bili pretvorjeni v topografske zemljevide gostote toka lasišča (SCD) z uporabo Laplaciana površine sferičnih zlepkov (vrstni red zlepkov = 4, parameter regulacije λ = 1 e-5, prevodnost kože = 0.33 S/m) (Perrin et al., 1989). Odločili smo se za zemljevide SCD, ker pristop SCD zagotavlja ostrejšo topografijo v primerjavi z zlepkastimi interpoliranimi zemljevidi intenzivnosti napetosti z zmanjšanjem zameglitvenih učinkov volumske prevodnosti na napetostnem signalu EEG, posnetem na lasišču (Pernier et al., 1988).

Zlasti zemljevidi SCD zagotavljajo brezreferencno preslikavo električne aktivnosti, zabeležene na lasišču, zaradi česar je polarnost ERP nedvoumna. Pristop SCD k topografiji lasišča ne daje nobenih predpostavk o nevroanatomiji ali številu, orientaciji ali neodvisnosti osnovnih nevronskih generatorjev. Predznak teh ocen neposredno odraža smer globalnih radialnih tokov, ki so podlaga za topografijo EEG, pri čemer pozitivne vrednosti predstavljajo tok toka iz možganov proti lasišču, negativne vrednosti pa tok toka iz lasišča v možgane.

Vse statistične analize so bile izvedene z R (R DevelopmentCoreTeam, 2017), z uporabo funkcije ezANOVA paketa 'EZ' (Lawrence, 2011) in funkcije anovaBF/test paketa 'BayesFactor' (Rouder & Morey, 2012), ki vključuje privzeto vrednost Jeffreys-Zellner-Siow (JZS) pred velikostmi učinkov (Rouder et al., 2012). Po potrebi je bila uporabljena toplogredna–Geisserjeva korekcija za nesferičnost (Jennings & Wood, 1976), vse primerjave s t-testom pa so bile popravljene z Bonferronijem.

3|REZULTATI

Dva udeleženca sta bila izločena iz vseh analiz zaradi prevelikega odstotka poskusov, zavrnjenih zaradi premikanja oči (54,1 % oziroma 65,4 %). Za preostalih devetnajst udeležencev je bil povprečni odstotek zavrnjenih poskusov 10,9 % (razpon = 0,6 %–29,7 %).

3.1|Vedenje

Reakcijski časi (RT), zabeleženi v preskušanjih, povezanih z nepravilnim odzivom in/ali RT, ki presegajo tri standardne deviacije nad/pod posamezno srednjo RT (1,6 %), so bili izključeni iz analize. Povzetek vedenjskih rezultatov v nalogi vizualnega iskanja je prikazan na sliki 2.

Povprečni RT in povprečni odstotek pravilnih odgovorov so bili predloženi 2 × 2 ANOVA ob upoštevanju obremenitve spomina (1C v primerjavi z 2C) in položaja iztočnice (lateralno v primerjavi s sredinsko črto) kot dejavnika znotraj subjekta. RT so bili na splošno krajši pri preskušanjih 1C kot 2C (F(1, 18) = 35).3, p< .001, 휂2 p = .663). RTs were unaffected by cue position, or by the interaction between cue position and memory load (max F = 0.4, min p = .6). Participants were more accurate on 1C than 2C trials (F(1, 18) = 100.8, p < .001, 휂2 p = .848), and more accurate with lateral than midline cues (F(1, 18)  =  5.7, p  =  .028, 휂2 p = .242). The interaction between cue position and memory load was significant (F(1, 18) = 5.76, p = .027, 휂2 p = .242), indicating that participants were more accurate with lateral than midline cues only in 2C trials(90.3% vs. 89.0%, respectively; t(18)  =  −3.3, p  =  .004; 1C trials: 96.4% vs. 96.2%, respectively; t(18) = −0.5, p = .641). 

Ni takoj jasen vir tega rahlega padca natančnosti, ko so udeleženci izvajali nalogo vizualnega iskanja (upoštevajte: cilji so vedno prikazani bočno v iskalnem nizu), ko sta bili na navpični srednji črti prikazani dve iztočnici. Ena od špekulativnih razlag se nanaša na škodljiv učinek nevronskega prekrivanja enostransko predstavljene stranske tarče z dvostransko predstavljenimi znaki srednje črte na natančnost odziva (Cohen et al., 2014). Takšno prekrivanje je vplivalo na vse poskuse s sredinskimi znaki - še bolj, ko je bilo treba obdelati dva znaka namesto enega - vendar le polovica poskusov s stranskimi znaki in tarčami, prikazanimi v istem polpolju.

Povprečni RT in povprečni odstotek pravilnih odgovorov za znake srednje črte so bili podvrženi nadaljnjim 2 × 2 ponovljenim meritvam ANOVA, ob upoštevanju vidnega hemipolja (zgornje proti spodnjemu) in obremenitve spomina (1C proti 2C) kot subjekta. Analiza ni zaznala pomembnih učinkov (max F = 2.4, min p=.141).

3.2|Potenciali, povezani z dogodki

3.2.1|SPCN in SPCNb

Slika 3 ponazarja veliko povprečje kontralateralnih in ipsilateralnih valovnih oblik ERP, posnetih pri PO7/8, ki jih izzovejo stranski znaki, in valovne oblike ERP, ki jih izzovejo znaki srednje črte, ustvarjene s povprečenjem epoh EEG, zabeleženih na istih mestih snemanja.

Vizualni pregled slike 3 pokaže — v časovnem oknu SPCN/SPCNb (360–1100 ms) — znatno prekrivanje ERP-jev kontralateralno s stranskimi znaki (črne funkcije na sliki 3) in ERP-jev z znaki srednje črte (modre funkcije na sliki) 3) pri poskusih 1C in 2C. Poleg tega primerjava med kontralateralnimi in srednjimi ERP-ji ter ipsilateralnimi ERP-ji s stranskimi znaki (rdeče funkcije na sliki 3) kaže, da sta se tako SPCN kot SPCNb povečala v amplitudi, ko se je povečalo število znakov. To je bolj očitno na sliki 4, kjer so narisani različni ERP-ji. Spomnimo se, da je bila amplituda SPCN izračunana na standarden način z odštevanjem ipsilateralne od kontralateralne aktivnosti ERP, ki jo izzovejo stranski znaki. Amplitudo SPCNb smo izračunali z odštevanjem ipsilateralnih ERP-jev za stranske znake od povprečja ERP-jev pri PO7 in PO8 za znake srednje črte.

Vizualni pregled slike 3 pokaže — v časovnem oknu SPCN/SPCNb (360–1100 ms) — znatno prekrivanje ERP-jev kontralateralno s stranskimi znaki (črne funkcije na sliki 3) in ERP-jev z znaki srednje črte (modre funkcije na sliki) 3) pri poskusih 1C in 2C. Poleg tega primerjava med kontralateralnimi in srednjimi ERP-ji ter ipsilateralnimi ERP-ji s stranskimi znaki (rdeče funkcije na sliki 3) kaže, da sta se tako SPCN kot SPCNb povečala v amplitudi, ko se je povečalo število znakov. To je bolj očitno na sliki 4, kjer so narisani različni ERP-ji. Spomnimo se, da je bila amplituda SPCN izračunana na standarden način z odštevanjem ipsilateralne od kontralateralne aktivnosti ERP, ki jo izzovejo stranski znaki. Amplitudo SPCNb smo izračunali z odštevanjem ipsilateralnih ERP-jev za stranske znake od povprečja ERP-jev pri PO7 in PO8 za znake srednje črte.

Te vrednosti amplitude so bile nato predložene 2 × 2 ANOVA z obremenitvijo pomnilnika (1C v primerjavi z 2C) in položajem iztočnice (lateralno v primerjavi s sredinsko črto) kot dejavnikom znotraj subjekta. Analiza je zaznala glavni učinek obremenitve pomnilnika (F(1, 18) = 8.9, p=.008, 휂2 p= .330) in nobenih drugih faktorskih učinkov (največ F = 0.6; min p=.5). Glede na to, da so bili ničelni učinki položaja iztočnice in interakcija med položajem iztočnice in obremenitvijo pomnilnika ključnega pomena za podporo naši hipotezi o amplitudni enakovrednosti SPCN in SPCNb, so bili Bayesovi faktorji (BF01) ocenjeni z uporabo modelov mešanega učinka, v katerih so bili udeleženci obravnavani kot dodaten naključni faktor. Sprejet je bil pristop tipa 2, da ne bi kršili načela marginalnosti (Nelder, 1977). Parameter BF01 približuje verjetnost, da je dani ničelni učinek ali interakcija resnično odsoten glede na alternativno hipotezo o prisotnosti takih učinkov. Vrednost BF01, višja od 1, običajno nakazuje, da je verjetnost (morda nezaznane) prisotnosti takih učinkov v statistični primerjavi med SPCN in SPCNb minimalna/anekdotična. BF01 je bil 4,08 za učinek položaja iztočnice in 2,72 za interakcijo položaja iztočnice in obremenitve pomnilnika. Ti rezultati zagotavljajo kritično podporo za statistično enakovrednost amplitud SPCN in SPCNb pri poskusih 1C in 2C.

3.2.2|N2pc in N2pcb
Sedanja zasnova nam je omogočila, da preizkusimo, ali rezultati Doro et al. (2{{10}}20) glede enakovrednosti amplitude N2pc (lateralne tarče) in N2pcb (srednji tarči) bi bilo mogoče ponoviti. Rezultati ERP, prikazani na slikah 3 in 4, nakazujejo, da bi lahko bilo tako.3 Kar zadeva SPCN/SPCNb, so bile vrednosti amplitude, zabeležene v časovnem oknu N2pc/N2pcb (glej sliko 4), najprej ločeno predložene t-testu da preverite, ali se vsaka od teh vrednosti razlikuje od 0 μV. Amplituda N2pc se v preskušanjih 1C ni bistveno razlikovala od 0 μV (–0,20 μV; t(18)=−1,5, p=,15), vendar je bila jasno prisotna v preskušanjih 2C (–0,56 μV; t(18)=−3,7, p=.002). Amplituda N2pcb je bila pomembna v obeh preskušanjih 1C (–0,60 μV; t(18)=–4,1, p< .001) and 2C trials (−0.57 μV; t(18) = −2.5, p = .02).

Te vrednosti amplitude so bile nato predložene 2 × 2 ANOVA z obremenitvijo pomnilnika (1C v primerjavi z 2C) in položajem iztočnice (lateralno v primerjavi s sredinsko črto) kot dejavnikom znotraj subjekta. Analiza je zaznala mejno interakcijo med obremenitvijo pomnilnika in položajem iztočnice (F(1, 18) = 4.3, p=.052, 휂2 p=. 194), ki ga je v preskusih 1C najverjetneje poganjal manjši N2pc. Nadaljnje načrtovane primerjave so pokazale, da je bila amplituda N2pcb večja od amplitude N2pc pri poskusih 1C (−0.60 μV v primerjavi z −0.20 μV; t(18). {36}} −0,04, p=0,968). Čeprav nimamo razlage za minimalno aktivnost N2pc (v primerjavi z jasno prisotnostjo aktivnosti N2pcb) pri preskušanjih 1C, ti rezultati skupaj podpirajo in krepijo Doro et al. (2020) hipotezo o obstoju aktivnosti N2pcb, ki jo izzovejo znaki srednje črte. Vizualni pregled rezultatov, prikazanih na sliki 2, Carlisle et al. (2011; Eksperiment 1, str. 9317) nakazuje, da je bil tudi v njihovem primeru N2pc za en stranski znak manjši po amplitudi kot N2pc za dva stranska znaka. Glede na to, da je bilo zunaj obsega njihovega dela, pa Carlisle et al niso kvantificirali in/ali analizirali amplitude N2pc. (2011), prihodnje delo pa bi se lahko koristno posvetilo raziskovanju te zanimive analogije med sedanjostjo in Carlisle et al. rezultate.

3.2.3|N2pcb in SPCNb za znake zgornje in spodnje vizualne hemipolje

Glede na hipotezo o podobnih virih N2pcb in SPCNb - in posredno N2pc in SPCN - bi pričakovali, da bo SPCNb z N2pcb delil lastnost, ki so jo opisali Monnier et al. (2020) biti polnopravni kot odgovor na informacije, pomembne za nalogo, prikazane v spodnjem vidnem polju in odsotne ali celo obrnjene polarnosti kot odgovor na informacije, pomembne za nalogo, prikazane v zgornjem vidnem polju.

Razlike v valovnih oblikah ERP, strnjenih v preskusih 1C in 2C, ki jih izzovejo znaki srednje črte, prikazani v zgornjem in spodnjem vidnem polpolju, so prikazani na sliki 5.

Kot kaže slika 5, so bile variacije amplitude N2pcb močno modulirane z navpično elevacijo iztočnice, kot so poročali Monnier et al. (2020). N2pcb je bil večji za znake, prikazane v spodnjem vidnem polju, in odsoten za znake, prikazane v zgornjem vidnem polju (–0,90 μV v primerjavi z –0,27 μV; t(18) = 4).9, p< .001). In contrast, SPCNb for cues displayed in the upper visual hemifield, though seemingly reduced in amplitude compared to SPCNb for cues displayed in the lower visual hemifield, was nonetheless clearly evident (−0.45 μV vs. −0.47 μV, respectively; t(18) = −0.2, p = .819). The amplitude values of N2pcb and SPCNb were submitted to a 2 × 2 ANOVA with visual hemifield (upper vs. lower) and component (N2pcb vs. SPCNb) as within-subject factors. The analysis revealed a significantly larger amplitude for lower than upper visual hemifield (F(1, 18) = 7.4, p = .014, 휂2 p= .190) and, more importantly, a significant interaction between component and visual hemifield (F(1, 18) = 72.8, p < .001, 휂2 p= .802). Planned comparisons confirmed that, for cues displayed in the upper visual hemifield, N2pcb amplitude did not differ from 0 μV (−0.27 μV; t(18) = −1.5, p = .141) whereas SPCNb amplitude did (−0.45 μV; t(18)  =  −3.1, p = .007). In contrast, N2pcb and SPCNb were both significant for lower-hemifield targets (−0.90 and − .47 μV; t(18)  =  −5.0, p  <  .001 and t(18)  =  −3.8, p  =  .001, respectively). To ensure the only difference between cues displayed in the upper and lower visual hemifield was reflected in the N2pcb, we computed also the P1 component, estimated in a 60–120 ms time window. There was no significant difference in P1 activity for upper vs. lower hemifield midline cues (t(18) = −1.7, p = .113).

Namige o možnem vzroku za različno obnašanje N2pcb in SPCNb kot odgovor na znake, prikazane v zgornji in spodnji vidni hemipolji, je mogoče sklepati iz topografskih zemljevidov, prikazanih na sliki 6.

Če primerjamo vrh gostote toka, ki ga izzovejo znaki, prikazani v zgornjem vidnem hemipolju, je vtis, da je vrh gostote aktivnosti N2pcb nekoliko bolj lateralno/ventralen v primerjavi s SPCNb, katerega vrh gostote je bolj hrbten in bližje sredini -lasišče. Kot je navedeno v uvodu, je signale EEG, ki izvirajo iz dorzalnih regij, lažje zaznati, ker so bližje lasišču, in to lahko pojasni, zakaj je bilo mogoče še vedno zaznati aktivnost SPCNb, čeprav z zmanjšano amplitudo, medtem ko je bila aktivnost N2pc ukinjena za znake, prikazane v zgornjem delu. vidno polpolje. Glede na razvpito zapleteno naravo razmerja med porazdelitvijo signala EEG na lasišču in lokacijo njegovih nevronskih virov v možganih je treba to razlago jemati previdno. Kljub temu je vredno omeniti, da se trenutni topografski rezultati lepo ujemajo z analizami lokalizacije vira signala MEG, ki so jih poročali Becke et al. (2015), Hopf et al. (2000, 2002, 2006), Jolicœur et al. (2011) in Robitaille et al. (2010), ki so se zbližali, da bi našli vir aktivnosti SPCN v dorzalno-parietalnih kortikalnih regijah in vir aktivnosti N2pc v ventrolateralnih kortikalnih regijah.

4|DISKUSIJA

Če povzamemo, pokazali smo, da so vizualni znaki, ki jih je treba zapomniti, prikazani vzdolž navpične srednje črte, izzvali dvostranski SPCN ali SPCNb, katerega amplituda je bila enaka SPCN, ki so ga izzvali vizualni znaki, prikazani bočno glede na navpični meridian. S potrditvijo prototipne lastnosti SPCN sta se tako SPCN kot SPCNb povečala v amplitudi, ko se je število znakov povečalo z enega (pri poskusih 1C) na dva (pri poskusih 2C). Z ustrezno previdnostjo nismo pokazali platoja za SPCNb za obremenitve pomnilnika nadzmogljivosti, trdimo, da ta vzorec rezultatov kaže, da a) SPCNb res obstaja kot prepoznavna komponenta ERP in da b) SPCNb reagira na variacije v vizualnem delovnem pomnilniku naložite na podoben način kot SPCN. Z vidika vedenja so bili RT-ji hitrejši in natančnost je bila višja, ko je vizualno iskanje vodil en znak kot dva znaka, vendar razen rahlega padca natančnosti, ko je bilo iskanje vodeno z dvema znakoma sredinske črte, na zmogljivost iskanja na splošno ni vplivala prostorska razporeditev iztočnic v vodilnem nizu iztočnic. Poleg tega smo primerjali amplitudno modulacijo SPCNb in N2pcb kot funkcijo navpične elevacije srednjih znakov in odkrili disociacijo med tema dvema komponentama ERP.

Tako kot N2pc tudi N2pcb ni bil prisoten, ko so bili znaki srednje črte prikazani v zgornjem vidnem polju (tj. nad fiksacijo), in je bil prisoten in posebej izrazit, ko so bili znaki sredinske črte prikazani v spodnjem vidnem polju (tj. pod fiksacijo) (Bacigalupo & Luck, 2019; Doro et al., 2020; Luck et al., 1997; Monnier et al., 2020). V nasprotju s tem, ko so bili znaki srednje črte prikazani v zgornjem vidnem polju, je bila amplituda SPCNb rahlo zmanjšana - vendar še vedno jasno prisotna - glede na SPCNb za znake srednje črte, prikazane v spodnjem vidnem polju. To ugotovitev je dopolnila primerjava N2pcb in SPCNb na podlagi topografije SCD, ki je nakazovala bolj dorzalno porazdelitev aktivnosti SPCNb in bolj anteroventralno porazdelitev aktivnosti N2pcb. Ta vzorec rezultatov si razlagamo kot skladnega z rezultati raziskav MEG za N2pc in SPCN (Becke et al., 2015; Hopf et al., 2000, 2002, 2006; Jolicœur et al., 2011; Robitaille et al., 2010) , ki je pokazal na izrazito vpletenost lateralnega okcipitalnega kompleksa (LOC) in infero-temporalne (IT) skorje pri ustvarjanju aktivnosti N2pc/N2pcb in intra-parietalnega sulkusa (IPS) pri ustvarjanju aktivnosti SPCN/SPCNb ( za dokaze fMRI glej Brigadoi et al., 2017; Duma et al., 2019; Jolicœur et al., 2011; Naughtin et al., 2016; Robitaille et al., 2010; Todd & Marois, 2004; Xu & Chun , 2006).

Dve zadevi si zaslužita komentar glede sedanjih ugotovitev ERP. Eno vprašanje se nanaša na možni metodološki pomislek, povezan z dejstvom, da smo izračunali amplitudo N2pc in SPCN za stransko prikazane vizualne namige tako, da smo odšteli (ipsilateralno od kontralateralne) aktivnosti ERP, to je aktivnosti ERP, ki je bila, čeprav iz različnih elektrod, posneta na iste preizkušnje. Amplituda N2pcb in SPCNb za znake na srednji črti je bila izračunana z drugačnim pristopom, z odštevanjem aktivnosti ERP, ki je bila zabeležena v različnih preskušanjih (ipsilateralni na stranski znaki od dvostransko povprečenih na znake na srednji črti). Kot smo trdili že v Doro et al. (2020) ta izbira temelji na predpostavki, da je ipsilateralna aktivnost za bočno prikazane dražljaje razmeroma invariantna glede na manipulacije faktorjev, ki izvajajo modulatorne učinke na amplitudo (in zakasnitev) N2pc/N2pcb in SPCN/SPCNb, kar implicira, da se takšni učinki odražajo v modulacijah kontralateralnega dela teh komponent ERP. Kar zadeva aktivnost N2pc/N2pcb, smo zagotovili celovit pregled študij, ki podpirajo to predpostavko v Doro et al. (2020), pri vseh pa je ipsilateralna aktivnost na stranske dražljaje v časovnem oknu N2pc ostala v veliki meri nespremenljiva v več manipulacijah, ki so vplivale na kontralateralni del N2pc. To je veljalo za manipulacije, ki vplivajo na barvo tarče (Luck et al., 2006), izbor ciljnih in neciljnih funkcij (Luck & Hillyard, 1994), položaj tarče glede na vodoravno srednjo črto (Luck et al., 1997; Perron et al. ., 2009), številčnost ciljev (Benavides-Varela et al., 2018; Mazza & Caramazza, 2011) in težavnost izbire ciljev (Luck et al., 1997).

Kar zadeva aktivnost SPCN/SPCNb, smo se počutili še bolj samozavestni pri obravnavi ipsilateralne aktivnosti kot skupne osnove za izračun amplitude SPCN in SPCNb na podlagi poplave dela, ki kaže, da na ipsilateralno aktivnost v veliki meri ne vplivajo manipulacije števila do- zapomniti vizualne dražljaje v paradigmi, ki se uporablja tukaj (paradigme vizualnega iskanja z napotki; Carlisle et al., 2011), kot tudi v drugih paradigmah, kot je zaznavanje sprememb (glej Luria et al., 2016, za celovit in podroben pregled), sledenje več predmetov (MOT; ko noben premikajoči se objekt ni prečkal navpične srednje črte, glejte spodaj; Drew et al., 2013; Drew & Vogel, 2008) in v paradigmah konjunkcije/združevanja funkcij (Luria & Vogel, 2011). Kolikor nam je znano, je edina izjema pri nespremenljivosti ipsilateralne aktivnosti v časovnem razponu SPCN/SPCNb težnja ipsilateralne aktivnosti, da postane postopno bolj negativna, ko se interval zadrževanja (tj. čas, ki preteče od odmika vizualnega, ki si ga je treba zapomniti). dražljajev do začetka dogodka, ki preizkuša učinkovitost vizualnega delovnega spomina) je daljši od 1 s (McCollough et al., 2007). Naš interval zadrževanja je bil 1 s in ipsilateralna aktivnost ERP, prikazana na sliki 3 v izbranem časovnem oknu (360–900 ms od začetka niza iztočnic), ni bila videti odklonjena proti negativni polarnosti do te mere, da bi določite amplitudo SPCN/SPCNb.

Upoštevajte pa, da predpostavka o invariantnosti ipsilateralne aktivnosti ni nujno v nasprotju s hipotezo, da taka aktivnost odraža neko obliko zatiranja/inhibicije ipsilateralnih dražljajev, kot so prvotno predstavili Hickey et al. (2009) za N2pc. Enako verjetno stališče - ki je tudi v skladu s trenutnimi empiričnimi dokazi o vlogi zatiranja med vizualnim kodiranjem - je, da so dražljaji, ki padejo v ipsilateralno vidno hemipolje, potlačeni kot en kos, ne glede na njihovo število in druge fizične lastnosti, če med tarčo in distraktorji ni prekrivanja značilnosti (Kiss et al., 2008) ali pa je med tarčo in distraktorji prisotno posebno izrazito nesorazmerje (Gaspar et al., 2016; Gaspelin & Luck, 2018, 2019).

V uvodu smo omenili, da receptivna polja ekstrastriatnih vidnih nevronov segajo v ipsilateralno vidno hemipolje kar za 2 stopinji. To zahteva pojasnilo v zvezi z vodoravno razširitvijo območja, ki ga pokrivajo prekrivajoča se receptivna polja vidnih nevronov, ki se nahajajo v vsaki možganski hemisferi. Seveda to dvostransko predstavljeno območje vključuje navpično sredinsko črto, vendar se je pokazalo, da se njegova stranska razširitev precej razlikuje glede na pričakovanja udeležencev. Enega najbolj prepričljivih dokazov tega so zagotovili Drew et al. (2014), ki je udeležencem naročil, naj najprej izberejo statični predmet, ki je bil začasno označen z barvo, nato pa naj mu prikrito sledijo, ko se predmet začne premikati. Komponento SPCN, katere amplituda je v korelaciji s številom predmetov, ki so jih kadar koli spremljali v kontralateralnem vidnem polju, smo spremljali, da bi razumeli, kako je bil predmet, ki se premika v lateralni smeri in prečka navpično srednjo črto, predstavljen v posteriornih možganskih hemisferah. V enem od njihovih poskusov je en bočno premikajoči se predmet na koncu prečkal navpično srednjo črto pri vsakem poskusu. SPCN, posnet iz poloble nasprotno od začetnega položaja tega premikajočega se predmeta, se je zmanjšal po amplitudi (tj. prenehal je slediti premikajočemu se predmetu) šele potem, ko je bil predmet 2 stopinji čez navpično srednjo črto, medtem ko je aktivnost SPCN, zabeležena iz ipsilateralne poloble, začela naraščati v amplitudi (tj. začel je slediti premikajočemu se predmetu) 1,2 stopinje, preden je predmet prečkal navpično srednjo črto.

Zanimivo je, da se je v drugem poskusu dogodek stranskega predmeta, ki je prečkal navpični meridian, zgodil le pri naključnih 25 % poskusov. V tem stanju je SPCN, posnet od hemisfere kontralateralno do začetnega položaja premikajočega se predmeta, pokazal enak odziv kot tisti v prejšnjem poskusu, vendar so se znaki SPCN aktivnosti v ipsilateralnih hemisferah začeli zaznavati, ko je bil predmet skoraj 3 stopinje. mimo navpične srednje črte. Razlaga teh rezultatov, ki so jo ponudili avtorji, je bila tista, po kateri razširitev področja prekrivajoče se aktivnosti možganskih hemisfer ni strukturno določena, ampak se dinamično spreminja kot funkcija nabora pozornosti udeležencev. Ti rezultati so očitno pomembni v sedanjem kontekstu. Čeprav so bili v naši paradigmi znaki sredinske črte prikazani na naključnih 50 % poskusov, so bili popolnoma poravnani z navpično srednjo črto, segmentom vidnega polja, ki je strukturno vezan na to, da ga vedno predstavljata obe možganski hemisferi. Vendar je pomembno poudariti, da lahko naša pričakovanja in/ali nabor pozornosti dinamično spremenijo, kako pride do integracije ločenih vidnih hemipolj in v kakšnem obsegu, kar je lastnost, ki je v tej študiji nismo mogli zajeti in ki zagotovo zahteva nadaljnjo preiskavo. Mimogrede, en nevralni model, ki zagotavlja verodostojno razlago, kako so možne dinamične spremembe v velikosti receptivnih polj, je model Lammeja in Roelfsema (2000), ki sta predlagala, da je eden od učinkov povratne aktivnosti iz čelnih v bolj posteriorne regije razširitev lokalna senzorična vezja s spodbujanjem vizualnih nevronov, ki niso prispevali k začetni valovi aktivacije naprej ob predstavitvi dražljaja.

Hipoteza o SPCNb kot dvostranskem SPCN, ki ga izzovejo sredinski memorandumi, vabi k razmisleku o predhodnih poročilih, ki opisujejo dvostransko zabeležen "negativni počasen val" (NSW; Ruchkin et al., 1995; Ruchkin et al., 1992) kot odziv na centralno in dvostransko vizualni memorandum. Pomembno je, da tako kot SPCN tudi NSW poveča amplitudo, ko se poveča število elementov v vizualnem delovnem pomnilniku, in doseže plato kot odziv na obremenitve pomnilnika nad zmogljivostjo (npr. Diaz et al., 2021; Fukuda et al. al., 2015). Zdi se, da te ugotovitve upravičujejo sklepanje, da sta lahko NSW in SPCN ista komponenta ERP. Kolikor nam je znano, je le ena študija parametrično obravnavala vprašanje primerljivosti med SPCN in NSW. Feldmann-Wüstefeld (2021) je sočasno ocenil aktivnost NSW in SPCN z uporabo načrta, v katerem sta bila skupno število (velikost nabora) in numerično neravnovesje (neto obremenitev) barvnih krogov, ki si jih je treba zapomniti, sistematično spreminjana, pri čemer je bila splošna stimulacija senzorično uravnotežena s spreminjanjem prostorske porazdelitve barvnih kvadratov, ki jih je treba prezreti. Aktivnost SPCN — zabeležena na elektrodah PO7/PO8 iz poskusov, v katerih so bili obarvani krogi neenakomerno porazdeljeni med hemipolji — se je pokazala kot neravnovesje negativnosti (tj. bolj negativna kontralaterala na strani, kjer je bilo prikazanih več krogov), modulirano z variacijami neto obremenitve.

Aktivnost NSW – zabeležena na istih elektrodah kot tiste, ki se uporabljajo za odkrivanje SPCN – se je pokazala kot dvostransko povečanje negativnosti, modulirano z variacijami v velikosti nastavljenega. Funkcionalna podobnost med NSW in SPCN je bila sklepana v tej študiji na podlagi ugotovitev, ki kažejo, da sta obe komponenti ERP korelirali s posameznimi Cowanovimi ocenami K zmogljivosti vizualnega delovnega spomina. Upoštevajte, da bi na podlagi hipoteze o natančni enakovrednosti med SPCNb in NSW pričakovali, da bi dva znaka izzvala komponento NSW enake amplitude, ne glede na to, ali sta znaka prikazana bočno ali na navpični srednji črti. Takšen test smo izvedli na sedanjem naboru podatkov z ocenjevanjem aktivnosti NSW, kot je to naredil Feldmann-Wüstefeld (2021), to je kot povprečno aktivnost, zabeleženo pri PO7 in PO8 iz preskusov srednje črte in stranskih 2C. Bistveno večja amplituda za NSW kot odziv na srednjo črto kot stranski znaki (−0.38 μV v primerjavi z −0.69 μV, t(18) = 2.2, p=.039 ) ni v skladu z zgornjo hipotezo in nakazuje, da je potrebno več dela za poglobljeno raziskovanje razlik med NSW in SPCNb.

Skratka, uspeli smo izvabiti dvostranski SPCN, SPCNb, analogno temu, kar smo storili z dvostranskim N2pc (N2pcb; Doro et al., 2020; Monnier et al., 2020). Pokazali smo, da je bil ta SPCNb moduliran na enak način kot tipičen SPCN, in sicer s povečanjem amplitude, ko se je povečalo število predmetov, ki si jih je treba zapomniti. Primerjave modulacij ERP, povzročenih s položajem elementov, ki si jih je treba zapomniti (stranska vs. srednja črta, zgornja vs. spodnja hemipolja), kot tudi število znakov, ki si jih je treba zapomniti, so nam omogočile razlikovanje N2pc/N2pcb od SPCN/SPCNb. Ker amplituda SPCN/SPCNb ni bila zmanjšana na nič niti obrnjena polarnost, ko so bili predmeti, ki si jih je treba zapomniti, prikazani v zgornjem vidnem polju, v nasprotju z N2pc/N2pcb, so naši rezultati bolj združljivi z modeli, ki predpostavljajo, da se ti dve komponenti delno prekrivata, čeprav razločno nevronsko viri.

ZAHVALA

To študijo so podprli štipendije italijanskega ministrstva za raziskave in Univerze v Padovi za RD'A ter Nacionalne naravoslovne fundacije Kitajske (št. 31970993) za SF. Financiranje z odprtim dostopom zagotavlja Universita degli Studi di Padova v okviru sporazuma CRUI-CARE.

AVTORSKI PRISPEVKI

Yanzhang Chen: Urejanje podatkov; formalna analiza; preiskava; metodologija; sredstva; programska oprema; vizualizacija. Sabrina Brigadoi: Preiskava; metodologija; projektna administracija; validacija; vizualizacija; pisanje – izvirni osnutek. Arianna Schiano Lomoriello: Formalna analiza; metodologija; nadzor. Pierre Jolicœur: Pridobivanje sredstev; preiskava; metodologija; pisanje – izvirni osnutek. Amour Simal: Formalna analiza; preiskava; metodologija. Shimin Fu: Pridobivanje sredstev; vizualizacija. Valentina Baro: Konceptualizacija; validacija; vizualizacija; pisanje – izvirni osnutek. Roberto Dell'Acqua: Konceptualizacija; preiskava; metodologija; projektna administracija; sredstva; nadzor; pisanje – izvirni osnutek.

REFERENCE

1. Bacigalupo, F., & Luck, SJ (2019). Lateralizirana supresija aktivnosti EEG v pasu alfa kot mehanizem ciljne obdelave. Journal of Neuroscience, 39 (5), 900–917.

2. Balaban, H., Fukuda, K. in Luria, R. (2019). Kaj nam lahko pol milijona poskusov zaznavanja sprememb pove o vizualnem delovnem spominu? Spoznanje, 191, 103984.

3. Becke, A., Müller, N., Vellage, A., Schoenfeld, MA, & Hopf, J.-M. (2015). Nevronski viri vzdrževanja vizualnega delovnega spomina v človeški parietalni in ventralni ekstrastrijatni vidni skorji. NeuroImage, 110, 78–86.

4.Benavides-Varela, S., Basso Moro, S., Brigadoi, S., Meconi, F., Doro, M., Simion, F., Sessa, P., Cutini, S., & Dell'Acqua, R. (2018). N2pc odraža dva načina kodiranja števila vizualnih ciljev. Psihofiziologija, 55 (11), e13219.

5. Brigadoi, S., Cutini, S., Meconi, F., Castellaro, M., Sessa, P., Marangon, M., Bertoldo, A., Jolicœur, P., & Dell'Acqua, R. ( 2017). O vlogi spodnjega intraparietalnega sulkusa v vizualnem delovnem spominu za lateralizirane predmete z eno samo značilnostjo. Journal of Cognitive Neuroscience, 29(2), 337–351.

6. Carlisle, NB, Arita, JT, Pardo, D., & Woodman, GF (2011). Pozorne predloge v vizualnem delovnem spominu. Journal of Neuroscience, 31 (25), 9315–9322.

7. Cohen, MA, Konkle, T., Rhee, JY, Nakayama, K., & Alvarez, GA (2014). Obdelava več vizualnih objektov je omejena s prekrivanjem nevronskih kanalov. Zbornik Nacionalne akademije znanosti (ZDA), 111(24), 8955–8960.

8. Cowan, N. (2001). Čarobna številka 4 v kratkoročnem spominu: ponovna preučitev zmogljivosti duševnega shranjevanja. Vedenjske in možganske znanosti, 24 (1), 87–114.

9. Diaz, GK, Vogel, EK in Awh, E. (2021). Zaznavno združevanje razkriva različne vloge za trajno aktivnost počasnih valov in alfa nihanja v delovnem spominu. Journal of Cognitive Neuroscience, 33(7), 1354–1364.

10. Doro, M., Bellini, F., Brigadoi, S., Eimer, M., & Dell'Acqua, R. (2020). Dvostransko komponento N2pc (N2pcb) izzovejo iskalni cilji, prikazani na navpični srednji črti. Psihofiziologija, 57 (3), e13512.

11. Drew, T., Horowitz, TS in Vogel, EK (2013). Zamenjava ali izpad? Elektrofiziološka merila težavnosti med sledenjem več objektom. Spoznanje, 126(2), 213–223.

12. Drew, T., Mance, I., Horowitz, TS, Wolfe, JM, & Vogel, EK (2014). Mehak prenos pozornosti med možganskimi hemisferami. Trenutna biologija, 24 (10), 1133–1137.

13. Drew, T. in Vogel, EK (2008). Nevronske meritve individualnih razlik pri izbiri in sledenju več premikajočih se predmetov. Journal of Neuroscience, 28 (16), 4183–4191.

14. Drisdelle, BL, Aubin, S. in Jolicœur, P. (2017). Ukvarjanje z očesnimi artefakti na lateraliziranih ERP v študijah vizualno-prostorske pozornosti in spomina: korekcija ICA v primerjavi z zavrnitvijo epohe. Psihofiziologija, 54 (1), 83–99.

15. Duma, GM, Mento, G., Cutini, S., Sessa, P., Baillet, S., Brigadoi, S., & Dell'Acqua, R. (2019). Funkcionalna disociacija sprednje cingularne skorje in intraparietalnega sulkusa v vizualnem delovnem spominu. Cortex, 121, 277–291.

For more information:1950477648nn@gmail.com