ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2008, том 58, № 3, с. 294-301
ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (ПСИХИЧЕСКОЙ) ^^^^ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
УДК 612.821+612.822.3
ОТРАЖЕНИЕ В ВЫЗВАННОМ ПОТЕНЦИАЛЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗРИТЕЛЬНО ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ ВЕРБАЛЬНЫХ СТИМУЛОВ
© 2008 г. А. Б. Ребрейкина, В. Ю. Новотоцкий-Власов, В. Б. Стрелец
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва
e-mail: strelets@aha.ru Поступила в редакцию 6.11.2007 г.
Принята в печать 12.11.2007 г.
Исследовали вызванные потенциалы, точнее "потенциалы, связанные с событиями" на хорошо знакомые слова, незнакомые слова и недавно выученные слова. Вызванные потенциалы записывали у 20 праворуких студентов, недавно прослушавших курс по физиологии сенсорных систем, в условиях обычной учебной деятельности при выполнении двух тестов: "Теста по переработке разных типов слов" и "Теста по сенсорным системам". В первом тесте испытуемым предъявляли три типа слов: хорошо знакомые, относящиеся к заданной категории; хорошо знакомые, не относящиеся к заданной категории, и незнакомые слова. Испытуемые должны были нажатием соответствующей кнопки отвечать, относится ли предъявляемое слово к заданной категории и уверены ли они в своем ответе. Во втором тесте предъявляли слова из недавно пройденного материала, относящиеся и не относящиеся к заданной сенсорной системе. Испытуемые также должны были ответить, относится ли слово к заданной категории и уверены ли они в своем ответе. Значимые различия вызванных потенциалов были получены для поздних компонентов. В первом тесте компонент N400 был выше на незнакомые слова, чем на знакомые слова, и на не относящиеся к заданной категории слова, чем на относящиеся. Этот компонент оказался одинаковым в "Тесте по сенсорным системам" на хорошо и плохо усвоенные слова. Поздний позитивный компонент (LPC), напротив, был более выражен на хорошо знакомые и на усвоенные слова в обоих тестах. В статье на основе полученных данных обсуждаются мозговые механизмы переработки различных типов слов.
Ключевые слова: обработка вербальной информации, "прайминг", вызванные потенциалы, N400, поздний позитивный компонент.
Reflection of Processing of Visually Presented Verbal Stimuli in ERP
A. B. Rebreikina, V. Yu. Novototsky-Vlasov, V. B. Strelets
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow
e-mail: strelets@aha.ru
The ERPs to familiar, unfamiliar, and recently learned words were recorded in 20 right-handed students who have recently studied a course in sensory physiology during performance of two tasks. The first task consisted in processing of different types of words, the second task required recognition of terms from sensory physiology. In the first task, three types of words were presented to a subject: familiar words related and unrelated to a given category and unfamiliar words. Subjects had to press the appropriate button responding to the questions whether they considered the presented word be related to the given category and whether they were sure in their answer. In the second task, terms from recently studied physiological material were presented to the students who had to detect whether those terms were related or unrelated to the given sensory system. Significant differences between late ERP components were revealed by Student test for matched samples. In the first task, component N400 of the ERP to unfamiliar words was higher than that of the ERP to familiar words. It was also higher in ERPs to words unrelated to the given category than in ERPs to related words. However, this component did not differ between ERPs to well and poorly acquired words in the test on sensory physiology. On the contrary, the late positive component was more expressed in ERPs to familiar and better acquired words in both tasks. Brain mechanisms of processing of different types of words are discussed.
Key words: word processing, priming, ERPs, N400, late positive component.
Слова - объект многих исследований, направленных на понимание механизмов мозговой языковой переработки. Среди этих исследований важную роль играют электрофизиологические данные, в частности исследования вызванных потенциалов (ВП) мозга, а точнее потенциалов, связанных с событиями (ПСС или ERPs, Event Related Potentials). Из компонентов ВП, связанных со спецификой восприятия вербальной информации, наиболее известен компонент N400 - электрофизиологический маркер семантического процесса, негативный компонент, максимальный в центро-парие-тальных областях. Он появляется около 250 мс после начала предъявления стимула и достигает максимума через 400 мс. Показано, что этот компонент отражает семантическое "рассогласование" или смысловое несоответствие понятий [10]. Например, когда испытуемые читали предложения с конгруэнтными и неконгруэнтными окончаниями, этот компонент был значительно выше по амплитуде в последнем случае. Установлено, что компонент N400 отражает активацию нейронных групп, которая прямо пропорциональна величине семантического различия [2]. Целый ряд данных показывает, что чем больше информации о стимуле содержится в памяти, тем меньше выражен этот компонент [19, 20]. Если компонент N400, как считают многие исследователи, отражает автоматические, непроизвольные процессы, то c преднамеренной эпизодической памятью в основном связывают поздний позитивный компонент (ППК, Late Positive Component, LPC), наблюдаемый в интервале от 450 до 800 мс [4, 19, 20]. При изучении закономерностей мозговой переработки слов надо учитывать также "прай-минг", под которым понимается увеличение в скорости или точности решения, происходящее в результате предварительной экспозиции некоторой информации в решаемом контексте без какого-либо намерения или задания [7]. Однако существующие представления о роли "прайминга" в распознавании слов и модели, выдвигаемые для объяснения механизмов переработки слов, очень противоречивы. Мало изучен вопрос о нейрофизиологических механизмах переработки новой информации. Настоящая работа направлена на изучение особенностей вызванных потенциалов мозга при восприятии новой, недавно изученной и хорошо знакомой информации.
МЕТОДИКА
Эксперимент состоял из двух частей. Испытуемыми были 20 праворуких студентов психологического факультета одного из московских вузов. Испытуемые были предварительно ознакомлены с процедурой исследования и дали согласие на участие в эксперименте. Первая часть "Переработка разных типов слов" направлена на изучение потенциалов, связанных с событиями (ПСС) при переработке хорошо знакомых и незнакомых слов (существительных); вторая часть "Тест по сенсорным системам" - на изучение ПСС на недавно изученную информацию. В обеих частях эксперимента испытуемым кратковременно (на 210 мс) предъявлялись на экране 19-дюймового монитора слова-стимулы (белые на черном фоне).
ЭЭГ записывали от 28 электродов (усилитель "Neuroscan Synamps", США) с частотой опроса 250 Гц, фильтрами 0.3-70 Гц. Производилась запись вертикальных и горизонтальных движений глаз. Референтом служил правый мастоидальный отросток. Окулографиче-ские артефакты выделяли из ЭЭГ методом факторного анализа и затем вычитали из исходной ЭЭГ с учетом коэффициента регрессии по каждому каналу. Для усреднения использовали эпохи от -500 до 1500 мс относительно стимула. Для каждого испытуемого была определена средняя амплитуда в следующих интервалах: 75-120 мс, который соответствует компоненту Р100, 125-275 мс (компонент N170), 275-375 мс (компонент Р300), 375475 мс (компонент N400) и в интервалах 475575 и 575-675 мс (поздний позитивный компонент). Различия вызванных потенциалов определяли с помощью критерия Стьюдента для связанных выборок.
В первой части во время записи ЭЭГ испытуемые должны были определить, относятся или нет предъявляемые слова к заданной категории ("одежда", "животные" и т.п.). Для каждой категории были подобраны слова трех типов: знакомые слова (существительные), относящиеся к данной категории, знакомые слова, не относящиеся к данной категории, и редкие (незнакомые для большинства испытуемых) слова, взятые из специализированных словарей. Задание включало девять последовательных блоков по 20 слов для каждой из категорий, из которых к данной категории относилась только половина. Относящиеся и не относящиеся к категории слова чередовались в случайном порядке. В начале каждого блока
(длительно) предъявлялся вопрос, относятся ли следующие термины к заданной категории. После нажатия испытуемым любой кнопки мыши вопрос погасал, и в центре экрана предъявлялись по одному слова-стимулы. Испытуемые нажатием соответствующей кнопки 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 варьировался от 1.25 до 2.25с. В анализ включались только те слова третьего типа, которых испытуемый не знал (незнакомые слова).
Вторая часть - "Тест по сенсорным системам" - построена по тому же принципу, что и первая: испытуемые должны были ответить, относятся ли предъявляемые термины, например, к зрительной системе. Для каждой сенсорной системы предъявляли относящиеся и не относящиеся к ней термины, которые входили в программу курса. Испытуемые должны были нажать соответствующую кнопку в зависимости от положительного или отрицательного ответа и затем еще раз - от уверенности или неуверенности их в своем ответе. Всего предъявлялось 180 слов. Сравнение потенциалов проводилось раздельно для правильных уверенных ответов "да" и всех неправильных неуверенных ответов.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В первой части эксперимента "Переработка разных типов слов" проводили сравнение ВП при восприятии хорошо знакомых слов, относящихся к заданной категории, хорошо знакомых слов, не относящихся к заданной категории, и незнакомых слов.
Время реакции было наименьшим на хорошо знакомые, относящиеся к заданной категории слова и составило 1052 ±306 мс, средним -на знакомые, не относящиеся к заданной категории слова
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.