Потенциал, связанный с событием

Настроить шрифт

Потенциал, связанный с событием (ПСС, или ERP – event-related potential) регистрируется с помощью небольших дисковых электродов, размещаемых на голове (рис. 2.13a).

Каждый электрод принимает сигналы от групп одновременно срабатывающих нейронов. На рис. 2.13b показан связанный с событием потенциал, зарегистрированный, когда человек слушает фразу «Кошки не будут есть».

Обратите внимание на то, что сигналы очень частые, с временным интервалом в доли секунды. Это делает ПСС идеальным вариантом для исследования такого процесса, как понимание речи. Говорящие произносят в среднем три слова в секунду (Levelt, 1999).

Быстрый отклик ПСС контрастирует с относительно медленным откликом методов томографии мозга, например, фМРТ. Недостатком ПСС является то, что трудно определить, от какой именно области мозга исходит реакция. Конечно, все-таки есть способы оценить, откуда исходит потенциал, связанный с событием, но это не так просто, как в случае фМРТ, коиорая выделяет конкретные активируемые структуры.

Несмотря на этот недостаток, способность ПСС обеспечивать почти непрерывную запись того, что происходит в головном мозге от момента к моменту, делает этот метод особенно подходящим для изучения динамических процессов, например, связанных с речью (Kim & Osterhout, 2005).

регистрация ПСС

Рис. 2.13. (a) – человек с электродами для регистрации потенциала, связанного с событием (ПСС). (b) – ПСС к фразе «Кошки не будут есть».

Потенциал, связанный с событием полезен для различения формы и значения: он состоит из ряда волн, которые возникают с разными задержками после предъявления стимула, и которые могут быть связаны с разными функциями.

Два компонента, реагирующие на различные аспекты языка, – это компонент N400 и компонент P600. Здесь N – отрицательное значение в записях ПСС, а P – положительное. Цифры 400 и 600 обозначают время пика отклика в миллисекундах.

На рис. 2.14 показан ответ на «Кошки не будут есть» и ответ на две модифицированные версии этой фразы.

  • На рис. 2.14a фраза «Кошки не будут печь» дает больший ответ N400. Этот компонент ответа чувствителен к значению слов в предложении и становится сильнее, когда слова не соответствуют значению того, что возможно в реальной жизни.
  • На рис. 2.14b фраза «Кошки не будут едят» дает больший ответ P600. Этот ответ зависит от формы предложения, и он больше, если форма неверна.

Что важно в этих результатах, так это то, что они иллюстрируют разные физиологические реакции на два разных аспекта языка: форму и значение.

Другие эксперименты показали, что ответ N400 связан со структурами в височной доле. Например, повреждение областей в височных долях уменьшает большую реакцию N400, которая возникает, когда значения не подходят для предложения.

Реакция P600 связана со структурами лобной доли, ближе к передней части мозга. Повреждение областей лобной доли снижает большую реакцию P600, которая возникает, когда форма предложения неправильная (Osterhout et al., В печати; Van Petten & Luka, 2006).

Исследования последствий повреждения головного мозга и результаты ПСС, которые мы описали как примеры современных исследований, связанных с зонами Брока и Вернике, – это только два результата из многих.

Сотни экспериментов показали, что физиология речевой обработки более сложна, чем было предложено Брока и Вернике, потому что идея строгого разделения «воспроизведения» и «понимания» слишком проста, а также потому, что многие другие области головного мозга, в дополнение к зонам Брока и Вернике, вовлечены в обработку речи (Binder et al., 1997; Dick et al., 2001; Dronkers et al., 2004; Friederici, 2002, 2009; Friederici et al., 2006).

значение слова и форма предложения

Рис. 2.14. (a) – на кривую ПСС N400 влияет значение, смысл слова. Амплитуда становится больше (красная линия), когда значение слова не соответствует остальной части предложения. (b) – на кривую P600 влияет грамматика. Амплитуда становится больше (красная линия), когда используется грамматически неправильная форма.

Картина, которая вырисовывается в результате всех этих исследований, заключается в том, что:

  1. Определенные речевые функции локализуются в определенных областях головного мозга, так что локализация функций является важной частью языковой обработки.
  2. Речевая обработка захватывает большую область головного мозга, не ограничиваясь зонами Брока и Вернике.

Далее мы увидим, что обработка информации с участием больших областей головного мозга, является важным принципом, справедливым не только для речи, но и для других когнитивных функций.

Поделиться ссылкой