수평적 준비 가능성

Lateralized readiness potential

신경과학에서 LRP는 뇌 표면에서 일어나는 사건 관련 뇌 전위, 즉 전기 활동의 증가를 신체의 특정 측면에서 운동 활동의 준비를 반영하는 것으로 생각됩니다; 다시 말해, 사람이 g일 때 일어나는 뇌의 전기 활동의 스파이크입니다.한쪽 팔, 다리 또는 발을 움직일 준비가 되어 있습니다.이것은 사별 전위(일반 운동 전위)의 특별한 형태이다.LRP는 뇌파그래피(EG)를 사용하여 기록되며 인지 신경과학에 수많은 응용 분야를 가지고 있습니다.

역사

Kornhuber와 Deecke의 Bereitschaftspotential(준비가능성을 뜻하는 독일어) 발견으로 현재는 널리 사용되는 LRP에 대한 연구가 이루어졌으며, 이는 종종 정신 시간 측정 [1]패러다임의 맥락에서 조사되었다.기본 크로노메트릭 패러다임에서 피험자는 경고 자극을 경험하고, 이어서 간격(전주기), 그리고 피험자가 반응해야 하는 필수 자극을 경험한다(크로노메트릭 패러다임 참조).이 전조 기간 동안, 피험자는 경고 자극의 정보에 기초하여 단수적인 반응을 준비할 수 있을 것이다.이 제제의 일부에는 준비전위 [2]및 중앙후위 부위에 양쪽으로 분산된 느린 음파가 포함된다.Vaughan, Costa 및 Ritter(1968)는 준비 잠재력이 근육 수축이 발생한 [3]신체 측면보다 더 크다는 점에 주목했다.측면으로 치우치지 않는 것으로 보이는 유일한 RP는 얼굴과 혀의 움직임이며, 양쪽 반구에 걸쳐 대칭적으로 분포되어 있으며, 중앙 구문의 하부에 위치한 전위의 최대치가 있다.De Jong과 Gratton [4]등은 일반적으로 준비 전위의 편중 측면을 사용하여 "보정된 운동 비대칭성"이라 불리는 직접 특정 작용에 대한 운동 준비량을 측정할 수 있다고 강조했다.

현재의 방법론

LRP는 피험자가 손(또는 발)으로 자발적인 움직임을 시작할 때마다 도출된다.일반적으로 피험자에게는 버튼 누름(또는 압착) 응답이 필요한 작업이 주어질 수 있습니다.LRP는 움직임을 시작하는 데 사용된 신체 부위와 연관된 운동 피질의 일부에 걸쳐 ERP에서 기록됩니다.

LRP는 응답 큐잉 패러다임(큐잉 패러다임 참조)에서 고전적으로 연구되고 운동 피질에서 두피의 왼쪽과 오른쪽에서 기록된 전위를 빼서 계산된다(Coles 1988).[1]예를 들어 피험자가 왼손을 움직이면 두피 오른쪽의 운동 피질보다 음성성이 크고(C4), 두피 왼쪽의 전위가 작은(C3) 두피 부위에 걸쳐 후속 사건 관련 전위가 기록될 것이다.C3의 이 전압은 C4에서 감산되어 좌측 이동에 대한 모든 피험자 응답의 과정에 걸쳐 평균화된 값을 산출합니다.오른손의 움직임을 유도하는 경우에도 동일한 절차가 발생합니다.평균 퍼텐셜은 LRP입니다.두피에서 역설적인 ERP를 나타내는 발을 제외한 모든 동작에서 더 큰 부정성(얼굴과 혀의 움직임 제외)은 움직이는 신체 부위의 반대쪽에서 나타난다(더 큰 부정성은 움직이는 신체 부위의 반대쪽).

LRP는 유도 자극이 나타나는 순간과 관련하여 측정되거나 반응 잠금으로 측정될 수 있다. 즉, 피험자가 실제 운동 활동을 수행한 순간과 관련하여 측정된다(운동 실행 또는 [5]이펙터의 근육 활동을 기록함으로써 측정).이 두 가지 다른 종류의 분석은 다른 종류의 효과를 나타낼 수 있다.

실험의 무언가가 실험 대상자가 그들의 반응에 대한 결정을 내릴 수 있을 때까지 걸리는 시간의 양에 영향을 미치는 경우(예를 들어, 실험 대상자가 처음에 자극을 감지하는 데 더 오래 걸리게 화면을 어둡게 하는 경우), 자극 잠금 분석은 LRP 자체가 그 상태에서 더 늦게 시작하지만 sa를 취할 수 있음을 보여줄 수 있다.실제 운동 반응에 "쌓일" 시간이야한편, 실험이 이러한 종류의 "프리모터" 처리를 변경하지 않고 모터 프로세스 자체에 걸리는 시간에 영향을 미치는 경우, 응답 잠금 분석을 통해 LRP가 응답보다 더 먼저 시작되고 [6]구축에 더 오래 걸린다는 것을 알 수 있습니다.

인지 심리학에서 응용 사례와 함께 주요 패러다임

LRP는 오른손 또는 왼손으로 운동 반응을 준비하기 시작하는 시점을 설명하는 비침습적 뇌 측정입니다(발에도 효과가 있지만 손 움직임에 가장 많이 적용됩니다).즉, 어떤 행동이 전혀 수행되지 않을 때 그리고 참가자가 진행 중인 시뮬레이션에 대해 알지 못할 때에도 뇌가 어떤 행동을 시뮬레이션하고 있는지 여부에 접근하기 위해 사용될 수 있습니다.이것은 LRP를 인지 심리학에서 다양한 질문을 조사하기 위한 강력한 도구로 만듭니다.

LRP가 생성할 수 있는 추론에는 (1) 응답이 우선적으로 활성화되었는지 여부, (2) 응답이 우선적으로 활성화되었는지 여부, (3) 응답이 우선적으로 활성화되었는지 여부 등 세 가지 유형이 있습니다.이러한 질문들과 잘 연계되는 실험적인 패러다임에는 큐잉 패러다임, Go/No 패러다임 및 응답 시스템의 충돌을 유발하는 패러다임이 포함됩니다.일반적으로 큐잉 패러다임은 응답 준비에 영향을 미치는 요소를 연구하는 데 사용될 수 있으며, Go/No 패러다임은 정보 처리의 시간적 순서에 대한 질문을 하는 데 유용하며, 충돌 패러다임은 다른 뇌 시스템에서 응답 시스템에 도달하는 정보의 유형에 대한 질문에 대답하는 데 도움이 됩니다.이러한 패러다임 외에도, 연구는 다양한 인지 과정에서 반응 과정의 기여도를 특징짓고 개인의 행동 차이를 특징짓기 위해 LRP 구성요소를 사용했다.아래는 다양한 인지 분야의 LRP 응용 프로그램의 이러한 일반적인 범주에서 몇 가지 예를 검토한다.

반응 준비에 영향을 미치는 요인 연구에 대한 패러다임 제시

기본적인 결합 패러다임에서 LRP가 발생하기 위해서는 의미 있는 자극이 제시될 것을 예측하는 단서가 제시되어야 하며, 이에 대해 피험자가 반응해야 한다.이것은 그들의 반응이나 어떤 지시된 행동이 그들이 방금 경고받은 어떤 사건에 의해 일어날 것이라는 전조를 만든다.미래의 자극을 예측하는 신호를 보통 경고 자극 또는 신호라고 부르고 반응하는 미래의 자극은 보통 명령 자극 또는 목표라고 합니다.중요한 것은 LRP가 발생하기 위해서는 필수 자극이 피험자가 어떤 손으로 반응할 준비를 해야 하는지를 나타내는 신호여야 하며, 따라서 반응 준비 기간이 발생해야 한다는 것이다.예를 들어, 큐가 오른손 또는 왼손으로 응답할 확률이 50%임을 나타내는 경우 LRP는 발생하지 않습니다.수평화 효과의 진폭은 경고 자극에 의해 도출된 차분 대응 준비의 양을 나타내는 것으로 생각된다.LRP의 진폭은 응답 임계값(응답 시작 직전 LRP의 포인트)에 얼마나 가까운지도 나타냅니다.

큐잉 패러다임은 피험자가 큐를 알지 못할 때 응답 준비에 영향을 미칠 수 있습니다.특별한 유형의 큐잉 패러다임에서 큐는 매우 짧은 시간(예: 40ms) 동안 제시될 수 있으며 큐의 존재를 효과적으로 "마스크"하는 다른 시각적 자극에 선행 및 뒤따를 수 있다."마스크 프라이밍"이라고 불리는 이러한 유형의 패러다임은 누군가가 전혀 식별할 수 없는 신호가 여전히 응답 시스템에 영향을 줄 수 있는지 확인하기 위해 LRP와 함께 사용되어 왔습니다.예를 들어, 한 연구는 대상과 비교하여 상반된 반응 정보를 제공하는 마스크 프라임이 피실험자가 마스크 프라임을 [7]본 적이 없다고 보고했음에도 불구하고 피실험자의 응답 시간을 신뢰할 수 있게 느리게 한다는 것을 보여주었다.그들은 또한 상반된 마스크 프라임이 LRP를 유도하여 뇌가 마스크 프라임의 의미 정보에 기초한 반응을 준비하기 시작했음을 보여주었다.이는 응답 준비를 시작하기 위해 모터 시스템에 대해 새롭게 학습된 의미 있는 의미를 갖는 신호(즉, 임의 응답 매핑)를 의식적으로 처리할 필요가 없음을 시사한다.따라서 LRP는 실제로 시작되거나 인식되지 않은 응답에 대한 신호를 수신할 수 있기 때문에 우리가 인식하지 못하는 사이에 발생하는 정보 처리를 발견할 수 있지만 여전히 우리의 공공연한 행동에 영향을 미칠 수 있습니다.

정보처리 시간순서 연구를 위한 합격/불합격 패러다임

Go/No-Go 패러다임에서 참가자들은 제시된 대상의 특정 특성에 따라 오른손 또는 왼손으로 응답하도록 지시됩니다.예를 들어 대상 문자가 빨간색이면 오른손으로 응답하고 대상 문자가 노란색이면 왼손으로 응답하도록 지시할 수 있습니다.No-Go 파트의 경우, 피험자는 타겟의 다른 기능에 근거해 수동 참조 기능에만 응답하도록 지시됩니다.예를 들어, 문자가 모음일 경우 응답하지 않도록 지시할 수 있습니다.대응 지시와 일치하는 재판은 "가동" 재판이고, 대응하지 말라는 지시와 일치하는 재판은 "가동 안 함" 재판이다.

이 패러다임은 LRP(또는 부족)를 Go 대 No 조건의 자극 기능과 비교함으로써 정보 추출 순서에 대한 질문에 대답하는 데 도움이 된다.특히, No-Go 시용판의 LRP는 수동 선택을 유도하는 모든 기능이 응답이 필요하지 않음을 나타내는 기능을 처리하기 전에 처리되었음을 나타냅니다.정보 추출 순서를 확인하려면 수동 선택 및 No-Go 명령에 매핑된 기능을 뒤집는 것이 중요합니다.응답 조건과 No-Go 기능 매핑 중 하나에서 LRP가 발생하지 않으면 자극 기능이 병렬 또는 거의 동시에 처리될 수 있음을 나타냅니다.큐잉 패러다임과 마찬가지로 Go/No-Go 패러다임의 LRP도 다양한 시점에 발생할 수 있으며 크기가 다양하므로 정보 처리 타이밍과 처리 차수의 크기에 대한 추가 정보를 얻을 수 있습니다.

예를 들어,[8] 한 연구는 LRP 구성요소를 사용하여 말을 준비할 때 단어에 대한 문법 및 음운학적 정보를 검색하는 시간적 순서를 특징짓습니다.위에서 설명한 바와 같이, 실험은 Go/No-Go 패러다임을 사용하여 발음되는 묘사된 단어의 문법적, 음운학적 특징이 "Go" 응답 또는 "No-Go" 응답 명령에 매핑되었다.문법적 특징은 묘사된 명사의 문법적 성별이었다; 음운학적 특징은 명사 라벨이 시작된 음소였다.LRP의 특성을 이용하여, 그들은 단어의 음운학적 특징이 응답이 필요하지 않음을 의미할 때에도 문법적 특징에 대한 반응이 준비되었음을 보여주었다.중요한 것은 문법적 성별이 응답이 필요한지 여부를 결정하고 음운학이 응답 손을 결정했을 때 No-Go 재판에서 LRP는 명확하지 않았으며, 이는 문법적 정보가 음운학적 정보보다 먼저 검색된다는 것을 암시한다.마찬가지로, 또 다른[9] 연구에서는 명사에 대한 개념 정보를 보여주기 위해 LRP를 사용하였습니다(예: 묘사된 항목은 500g보다 무겁거나 가벼운가?).는 문법 정보보다 약 80밀리초 전에 취득됩니다.이러한 연구들과 다른 연구들은 단어에 대한 개념적 정보가 먼저 검색되고, 그 다음에 문법적 정보와 음운학적 정보로 이어지는 일련의 언어 생산 모델을 지지하는 것으로 보여져 왔다.그러나 보다 최근의 연구는 Go/No-Go 패러다임을 사용하여는 어휘 특징이 검색되는 상대 명령 주의 biases,[10]는 검색 곤란 선택적으로 음운 검색의 타이밍에 영향을 주지 않고 의미론적인 정보의 검색을 미룰 수 없어 져야 할까를 보여 주는 이 모델에 도전했다.[11][12]이러한 연구는 함께 LRP가 음성 생산 중 정보 처리의 시간적 역학을 계획하는 데 어떻게 도움을 주었는지 보여준다.

다른 연구들은 얼굴을 보고 사람에 대해 회상되는 정보의 시간적 특성을 연구하기 위해 Go/No-Go 패러다임의 LRP를 사용했다.복도에서 당신이 아는 사람을 보면, 당신의 뇌는 즉시 그 사람의 이름이나 취미, 직업, 혹은 그들의 성격과 같은 기억과 관련된 사실을 떠올리기 시작합니다.연구들은 보통 누군가의 전기적인 기억을 기억하는 것보다 얼굴에 이름을 붙이는 것이 더 어렵다는 것을 보여준다.연구들은 LRP를 사용하여 얼굴을 [13][14]보는 것만으로 사람에 대한 다양한 유형의 정보에 접근하는 순서에 영향을 미치는 다양한 요소들의 정확한 매핑을 시도했다.

부분 정보 전달 연구를 위한 충돌 패러다임

위에서 설명한 바와 같이, 실험은 자극 평가와 반응 선택의 연속적인 모델에 대한 지지를 생성하기 위해 LRP를 사용했다.이 모델은 환경으로부터 부분 정보를 지속적으로 이용할 수 있으며 실제로 커밋되지 않은 최종 응답 또는 근접 응답에 정보가 축적될 수 있다고 예측한다.이는 반응 개시가 시작되기 전에 완전한 자극 평가가 완료되어야 한다고 예측하는 이산 모델과는 대조적이다.따라서 LRP를 사용한 결과는 부분 정보가 감각 시스템에 축적되어 반응 준비 전과 도중에 운동 시스템으로 전송된다는 것을 시사한다(Coles et al.,

이러한 발견을 보여주는 고전적인 인지적 "충돌" 패러다임 중 하나는 에릭센 측면 과제입니다.이 실험에서 참가자들은 대상과 일치하는 반응을 나타내거나 대상과 일치하지 않는 반응을 나타내는 산만기에 둘러싸인 중심 목표에 반응해야 한다(대측 손 반응과 오히려 일치한다).부분적인 정보 전송이 발생하는 경우, 대상이 반응 불일치 산만기에 둘러싸인 시험에서는 최종 응답이 정확하더라도 잘못된 손에 대한 응답 준비를 나타내는 LRP가 있어야 하며, 반응 일관성 산만기에 둘러싸인 경우 동일한 대상에 대한 LRP가 없어야 한다.그리고 올바른 응답이 주어졌습니다.이 결과 패턴은 전통적으로 나타나 있습니다.중요한 것은, 그 효과는 응답 매핑에 관계없이(손 전체에 걸쳐) 유지된다는 것입니다.

측면 태스크는 환경으로부터 무관한 산만자를 차단해야 하지만, 관련성과 무관한 특징이 하나의 표적 자극에 포함되어 있다면 어떻게 될까?이는 단어가 인쇄된 잉크 색상에만 반응하여 단어를 읽기 위해 자연스러운 반응을 억제해야 하는 경우와 같은 고전적인 Stroop 태스크에서 흔히 볼 수 있습니다.이를 위해서는 동일한 자극의 직무 관련 특징을 무시하고 주어진 자극의 직무 관련 특징에 초점을 맞추어야 한다.두 기능에 대한 정보가 동시에 처리됩니까?LRP는 이 컨텍스트에서 부분 정보의 전송을 조사하기 위해 사용되고 있습니다.가장 먼저 LRP를 발견한 사람 중 한 [15]명인 가브리엘 그라튼 박사가 공동 집필한 논문에 좋은 예가 있습니다.이 연구에서 피험자는 중앙 고정 십자가 위 또는 아래에 물리적으로 표시되는 단어 "AVER" 또는 "BELOW"에 응답하도록 큐잉되는 공간 스트로프 작업을 수행한다.피험자는 단어의 물리적 위치 또는 단어의 개념적 의미에 응답하기 위해 (임의의 순서로) 큐잉되었다.일반적으로 단어의 위치와 의미가 일치하지 않으면 반응이 느리고 정확도가 떨어집니다.모든 조건에서 왼쪽 및 오른쪽 버튼 반응은 두 가지 반응 옵션에 해당합니다.연구 질문은 위치 불일치(또는 불일치) 시험에 대한 공간 스트로프 과제 충돌 동안 LRP에 의해 색인화될 수 있는 운동 반응 단계에서 표현되는지 여부였다.LRP가 부적합 시험에 대해 명백하다면, 이는 관련 없는 자극 특징에 대한 정보가 올바른 시험에서도 대응 단계에서 처리되었음을 시사하며, 이는 다시 지속적인 정보 처리 모델을 뒷받침한다.실제로, 그 결과는 이 가설을 뒷받침했다.이 연구는 또한 기능적 자기 공명 영상보다 다소 거칠지만 이벤트 관련 전위(ERP)와 유사한 시간 정밀도를 갖는 생체 내 피질 활동을 영상화하기 위한 공간 분해능을 가진 이벤트 관련 광학 신호(EROS) 데이터를 수집했다.그들은 EROS를 사용하여 LRP의 최소 1개의 소스가 응답자의 손과 동쪽에 있는 운동 피질임을 보여주었고, 스트로프 작업에서 충돌의 한 원인으로 일차 운동 피질에서의 반응 충돌을 지지했다.

기타 용도

인지 과정에서 반응 시스템 효과의 기여도 평가

DeSoto et al., 2001의 연구는 정보 처리의 연속적인 모델에 대한 지지를 입증할 뿐만 아니라 인지 과정에서 반응 기반 충돌의 기여도를 특징짓기 위해 LRP를 사용한 좋은 예이다.이것은 또한 인지 심리학에서 LRP가 유용한 응용 프로그램의 한 종류이다.

LRP를 사용한 임상 응용 프로그램

LRP는 위에서 설명한 정보처리 측면에서의 개별 차이를 특징짓기 위해서도 사용할 수 있습니다.이것의 한 예는 인지 노화를 연구하기 위해 LRP를 사용한 것입니다.

예를 들어, LRP는 나이와 관련된 느린 처리가 운동 또는 더 높은 수준의 인지 프로세스에서 발생하는지 또는 둘 [16][17][18]다에서 발생하는지 여부를 지정하기 위해 사용되어 왔습니다.Yordanova et al., 2004년 LRP를 사용하여 자극 처리와 반응 선택이 연령의 영향을 받지 않음을 보여주었다.오히려 단순한 자극-반응 매핑(1개의 응답 매핑)에 비해 응답 복잡성이 증가했을 때(4개의 응답 매핑) 노인의 응답 실행 속도가 느렸다.같은 그룹 Kolev 등의 후속 연구에서 2006년 LRP를 다시 사용하여 2004년 연구의 영향이 청각 영역으로 일반화되었음을 보여주고, 4가지 선택 반응 시간 과제에서 느린 반응 시간에 대한 노화의 영향이 자극 pr이 아닌 반응 생성 및 실행 단계에 있다는 추가 지원을 확장했다.과오류 및 선택.

기능 감도의 일반적인 요약

LRP의 개요와 LRP를 통한 인지심리학 연구의 최근 응용에 기초한 LRP는 기능적으로 민감한 것은 무엇입니까?진폭과 지연 시간을 조절하는 것은 무엇이며, 그 의미는 무엇입니까?

일반적으로 수평화 효과의 진폭은 신호 또는 경고 자극에 의해 도출된 차분 응답 준비의 양을 나타내는 것으로 생각된다.예를 들어, 피험자가 다가올 반응에 사용해야 하는 유효한 신호를 손에 주는 큐잉 패러다임에서는 정확도와 반응 시간이 더 빠르며,[19] LRP에 의해 측정된 올바른 손의 준비가 큐에 반응하여 확인될 수 있다.실제로 중립 신호(손에 대한 정보를 제공하지 않는 신호)에 이은 LRP의 존재는 피험자가 추측하고 있는지 여부를 판단하기 위해 사용할 수 있다.

LRP의 진폭은 응답 임계값(응답 개시를 예측하는 LRP의 포인트)에 얼마나 가까운지도 나타냅니다.1988년 [20]Gratton, Coles, Sirvaag, Erikson 및 Donchin의 실험에서 EMG 활동 시작 지연으로 정의된 반응 개시 시간을 LRP와 관련하여 조사했다.응답 개시 타이밍은 특정 LRP 전압과 일관되게 관련되어 있으며, 이는 응답 임계값으로 간주될 수 있습니다.대상자에게 명백한 반응을 억제하도록 지시하면 성공적인 억제를 위한 LRP의 지연과 함께 크기가 감소한다.단, 부분 억제에서는 LRP는 오버런트 응답이 정상적으로 억제된 경우에도 여전히 응답 임계값에 도달하여 LRP 후에 "돌아오지 않는 지점"이 발생함을 나타냅니다.

Osman과 동료의 연구에 따르면 Go/No-Go 패러다임에서는 기능 식별성(예: V와 5, 쉽게 구별) 또는 l과 1 사이의 LRP 차이(소문자 l과 숫자 1, 난이도)가 "Go"와 "No-Go"(응답 실행)의 시작에 영향을 미친다는 것도 알고 있다.이와는 대조적으로, 그들은 자극-반응 호환성이 LRP 개시(반응 준비)에 영향을 미치지만 차이 파동의 개시(반응 실행)에는 영향을 미치지 않는다는 것을 보여주었다.보다 일반적으로, 반응 준비와 실행의 구별은 자극을 보는 시간과 자극 잠김 LRP의 시작 사이의 시간이 반응 준비 과정과 자극 잠김 LRP와 행동 반응의 시작 사이의 시간을 반영하도록 LRP 시작 전과 후의 시간을 참조할 수 있다.에 응답 실행 프로세스를 나타냅니다.전반적으로, 연구에 따르면 자극 품질과 자극 양립성은 반응 준비 과정에 영향을 미치는 반면, 반응 복잡성과 관련된 요인은 반응 실행 과정을 지연시키는 경향이 있다.

대상자가 경고 자극에 반응하도록 유도하는 우발 음성 변동(CNV)의 전주기와 LRP의 전주기를 검사하는 사건 준비에 대한 후속 연구는 사건 [21]준비의 정확한 메커니즘을 연구하기 위해 사용되었다.CNV와 LRP로부터의 추론에 관한 논문에서 그들은 Ulrich, Moore 및 Osman(1993)이 수행한 실험을 인용했다. 이 실험에서 세 가지 가설을 도출할 수 있었다.추상 운동 준비 가설은 선택된 응답 손만 준비되고 다른 것은 준비되지 않는다고 말합니다.근육 비특이적 준비 가설은 사지 쪽이 지정되지 않은 경우 근육이 동시에 큐잉된다는 것을 시사한다.근육별 준비 가설은 방향과 사지 쪽이 지정될 때 근육과 사지가 준비된다는 것입니다.근육 특이적 준비 가설은 추적 연구에서 가장 많은 지지를 얻었다. (Ulrich, Leuthold, & Sommer, 1998)Leuthold 등은 운동 과정이 초기(운동 비특이적 준비 가설)와 후기(운동 특이적 가설)로 나눌 것을 제안한다.Sangals, Sommer, and Leuthold(2002)와 Leuthold 외 연구진(1996)에 의해 수행된 연구는 LRP가 프리큐링 효과의 영향을 크게 받는다고 결론지었다.예를 들어, 피실험자가 방향과 어떤 손을 움직여야 하는지 더 많이 알수록 시간과 압력을 강조하는 조건에서도 LRP의 전주기(fore period)가 커진다는 것을 보여줍니다.

「 」를 참조해 주세요.

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