научная статья по теме ОСОБЕННОСТИ РАННИХ ЭТАПОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕЛЕВЫХ, НЕЦЕЛЕВЫХ ЗНАКОМЫХ И НЕЗНАКОМЫХ ВЕРБАЛЬНЫХ СТИМУЛОВ Биология

Текст научной статьи на тему «ОСОБЕННОСТИ РАННИХ ЭТАПОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕЛЕВЫХ, НЕЦЕЛЕВЫХ ЗНАКОМЫХ И НЕЗНАКОМЫХ ВЕРБАЛЬНЫХ СТИМУЛОВ»

ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2012, том 62, № 5, с. 563-572

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (ПСИХИЧЕСКОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

УДК 612.821.6

ОСОБЕННОСТИ РАННИХ ЭТАПОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕЛЕВЫХ, НЕЦЕЛЕВЫХ ЗНАКОМЫХ И НЕЗНАКОМЫХ ВЕРБАЛЬНЫХ СТИМУЛОВ

© 2012 г. А. Б. Ребрейкина, В. Б. Стрелец

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высшей нервной деятельности и

нейрофизиологии Российской академии наук, Москва, e-mail: rebreikina.anna@mail.ru Поступила в редакцию 26.09.2011 г. Принята в печать 29.02.2012 г.

Изучались особенности компонентов P100/N100 и N170 на целевые и нецелевые знакомые и незнакомые испытуемым вербальные стимулы. Во время регистрации ЭЭГ испытуемые определяли, относится или нет предъявляемое на экране монитора слово к заданной категории. Были выявлены особенности динамики меж- и внутриполушарных различий компонентов Р100 и N170 при восприятии разных типов вербальных стимулов. Также было обнаружено, что амплитуда компонента N170 на целевые знакомые слова больше, чем на нецелевые знакомые и на незнакомые слова. Результаты позволили предположить, что мотивация испытуемых может оказывать влияние на относительно ранние этапы переработки воспринимаемой информации.

Ключевые слова: вызванные потенциалы, P100, N170, переработка вербальной информации.

Early Stage of Processing of Target, Non-Target Known and Unknown Verbal Stimuli

A. B. Rebreikina, V. B. Strelets

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow,

e-mail: rebreikina.anna@mail.ru

Characteristics of P100/N100 and N170 components of ERPs in response to target and non-target known words and unknown words were studied. EEG was recorded while participants made a decision whether or not visually presented words were related to a given category. Intra- and interhemispheric features of P100/N100 and N170 components evoked by different types of verbal stimuli were revealed. It was found that N170 amplitude evoked by target known words was higher than that evoked by nontarget known words and unknown words. The results suggest that motivation can affect the early word processing.

Keywords: event related potentials (ERPs), P100, N170, word processing.

Проблема механизмов восприятия вербальной информации привлекает внимание ученых не первое десятилетие. Наиболее изученными компонентами, связанными с переработкой вербальной информации, являются компонент N400 и более поздние компоненты вызванных потенциалов (ВП). Феномены, связанные с данными компонентами, неоднократно подтверждены в различных экспериментах [3, 5, 16, 19, 20, 27]. Так, принято

считать, что компонент N400 отражает семантический анализ информации и непроизвольную (имплицитную) память, а поздний позитивный компонент, наблюдающийся около 600 мс после предъявления стимулов — произвольную (эксплицитную) память [8, 16, 27].

При таком обширном исследовании поздних компонентов ВП на вербальные стимулы данные о более ранних (до 250 мс после предъявления стимула) компонентах вызван-

563

4*

ных потенциалов были весьма противоречивыми и часто оставались вне поля зрения исследователей [5, 9, 16, 25]. При этом некоторые авторы отмечали отсутствие различий ранних компонентов ВП на вербальные стимулы разных типов [7, 11].

Вместе с тем постепенно накапливались данные об обнаружении ранних различий ВП для всех типов психолингвистической информации — фонологической, лексической, семантической и синтаксической [9, 12]. Показана зависимость данных различий от таких параметров, как частота встречаемости слов (слова с высокой частотой встречаемости вызывают меньшие ВП) и длина слова [22]. Во многих работах эти параметры не учитывались при выборе стимулов, что приводило к нивелированию ранних различий, которые по сравнению с поздними эффектами обычно менее выражены.

Исходя из предположения о том, что семантический анализ значения слова происходит около 400 мс после предъявления стимулов, ряд ученых объясняли выявляемые ранние различия тем, что в интервале до 200 мс происходит анализ слова как изображения, "анализ формы слова" [21]. Было высказано предположение, что для слов с высокой частотой встречаемости сформированы более эффективные нейронные сети, чем для редких слов, и, таким образом, их изображение легче опознается. Обнаружено также, что короткое слово требует меньше времени для анализа его как изображения [24]. Ранние различия объяснялись особенностями анализа слова как изображения, тогда как более поздние этапы переработки вербального стимула связывали с семантическим, лексическим, синтаксическим анализом.

Однако в последнее время высказывается точка зрения, что уже на этапе 100—200 мс происходит первичный анализ фонологических, лексических и семантических характеристик слова [22, 24]. В то же время компоненты N400 и Р600 могут отражать вторичный этап в переработке лексической, семантической и синтаксической информации или, возможно, связаны со специфическими лингвистическим или нелингвистическим процессами, завершающими процесс опознавания [10, 24]. Основной акцент при изучении проблемы ранних этапов переработки вербальной информации в рамках данного подхода делается на возможности быстрого (в пределах 20—50 мс) перехода от анализа "зрительной формы слова"

около 100 мс к анализу лексической и семантической информации на этапе 160 мс.

Необходимо отметить еще один важный аспект, остающийся вне поля зрения этих исследований, который может оказывать влияние на переработку и дифференциацию (селекцию) стимулов. Вся поступающая информация преломляется с учетом ее значимости для воспринимающего субъекта, его внутренних потребностей и поставленных перед ним задач. Человек не только пассивно воспринимает, но и активно ищет нужную ему информацию. Таким образом, параметр значимости вербальной информации также может оказывать влияние на ранние этапы ее переработки. Однако исследований в данном направлении очень мало [2].

В настоящей работе изучались особенности ранних компонентов вызванных потенциалов на знакомые и незнакомые испытуемым вербальные стимулы, имеющие разную мотивационную значимость. Цель настоящего исследования — расширить представление о возможных механизмах переработки вербальной информации на ранних этапах.

МЕТОДИКА

В эксперименте приняли участие 33 здоровых человека в возрасте от 17 до 22 лет женского пола, имевших нормальное или скорректированное до нормального зрение и являющихся правшами. Испытуемые были предварительно ознакомлены с процедурой исследования и дали согласие на участие в эксперименте.

Стимулы и процедура исследования

При выполнении экспериментального теста испытуемые должны были определить, относятся или нет предъявляемые на мониторе компьютера слова к заданной категории. Для каждой категории были подобраны слова (существительные) четырех типов: 1) знакомые испытуемым слова, относящиеся к заданной категории (целевые стимулы); 2) знакомые слова, не относящиеся к заданной категории (нецелевые); 3) редкие (незнакомые для большинства испытуемых) слова, взятые из специализированных словарей, относящиеся к заданной категории; 4) редкие слова, не относящиеся к заданной категории.

Мы исходили из предположения, что указанная постановка задачи позволит оценить отражение в относительно ранних компонен-

тах ВП таких составляющих процесса переработки вербальной информации, как анализ "зрительной формы слова", анализ семантического значения и мотивационный фактор. Задание состояло из девяти последовательных блоков для каждой из категорий ("одежда", "животные", "растения", "мебель", "музыкальные инструменты", "строения", "еда", "электроприборы"), каждый блок содержал по 20 слов, по 5 каждого типа. Всего в тесте предъявлялось 180 слов, по 45 слов каждого типа, длина слов составляла 6—7 букв. Четыре типа слов чередовались в случайном порядке. В начале каждого блока предъявлялся вопрос. Например: "Относятся ли следующие термины к животным?". Затем в центре экрана на 210 мс предъявлялось слово-стимул. Вне предъявления стимулов в центре экрана постоянно предъявлялась точка для фиксации взгляда. Испытуемые нажатием указательного или среднего пальца правой руки соответствующей кнопки мыши должны были отвечать сначала, относится ли слово к заданной категории или не относится, а затем — известно ли им значение предъявленного слова. Интервал после нажатия кнопки до предъявления следующего стимула варьировал от 1.25 до 2.25 с. Перед началом теста испытуемые выполняли аналогичный тренировочный тест. После каждого блока для снижения усталости глаз испытуемые отдыхали. Длительность эксперимента составляла 12 ± 2 мин.

Запись электроэнцефалограммы и анализ ВП

ЭЭГ регистрировали при выполнении испытуемыми лексического задания на усилителе "№иго8сап Synamps" — США, от 28 хлорсеребряных электродов р1, Fp2, F3, F4, С3, С4, Р3, Р4, 01, 02, F7, F8, Т3, Т4, Т5, Т6, 1^Т7, FT8, ТР7, ТР8, СР3, СР4, Р03, Р04, Fz, Сг, Рг, 01) расположенных согласно системе 10—10, и от левого мастоидального отростка. Запись производили с частотой опроса 200 Гц, с использованием фильтров 0.3—40 Гц. Сопротивление было меньше 10 кОм. Регистрировали также вертикальные и горизонтальные движения глаз (электроокулограмму — ЭОГ). Заземляющий электрод располагался на вертексе. Референтом служил правый мастоидаль-ный отросток. В последующем данные были математически обработаны относительно объединенных мастоидальных референтов. ЭЭГ обрабатывали с помощью программного

обеспечения, разработанного в нашей лаборатории [4]. Из исходных записей ЭЭГ вручную удаляли реализации с амплитудой более 100 мкВ. Затем методом факторного анализа из ЭЭГ выделяли окулографические артефакты и после этого вычитали из исходной ЭЭГ с учетом коэффициента регрессии по каждому каналу. Для усреднения использовали эпохи от —500 до 1500 мс относительно предъявления стимула.

Проводили сравнение потенциалов между следующими сочетаниями типа предъявленного стимула и ответа испытуемого на стимул: 1 — знакомые слова, относящиеся к заданной категории, на предъявление которых испытуемые да

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»