Возрастные изменения влияния скорости предъявления стимулов на конфигурацию слуховых вызванных потенциалов: от детства к взрослости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Известно, что у взрослых частота предъявления стимулов имеет большое влияние на конфигурацию вызванных потенциалов (ВП): амплитуда их компонентов увеличивается по мере снижения частоты предъявления стимулов. Однако работ, оценивающих возрастные изменения этой модуляции ВП, мало. Цель данного исследования - изучить возрастные изменения влияния скорости предъявления слуховых стимулов на ВП. Участникам ( N = 48), разделенным на четыре возрастные группы (2-7, 8-11, 12-17 и 18-35 лет), предъявлялся слуховой тон (1000 Гц) при трех различных условиях интервала от начала предъявления одного стимула до начала предъявления следующего стимула: 0,9 с, 1,8 с и 3,6 с. Во время предъявления стимулов электроэнцефалограмма (ЭЭГ) регистрировалась с помощью 28 каналов. Установлено, что амплитуда компонентов ВП увеличивалась при удлинении интервала. Однако этот эффект был по-разному выражен в каждой из возрастных групп в зависимости от компонента и участка коры. Амплитуда N1P1 увеличивалась с условия 0,9 с до условия 1,8 с в двух самых старших группах (12-17 лет и взрослые) преимущественно во фронто-центральных отделах. Аналогичное увеличение демонстрировал компонент P2N1, но эффект скорости презентации начинал наблюдаться с более младшей группы (старше 8-10 лет). Только для взрослой группы было характерно значительное увеличение амплитуд N1P1 и P2N1 при удлинении интервала с 1,8 до 3,6 с. Таким образом, эффект скорости предъявления стимулов на ВП не является полностью сформированным даже в подростковом возрасте и зависит от компонента ВП, при этом амплитуда P2N1 демонстрирует модуляцию в более молодом возрасте.

Об авторах

Дарья Георгиевна Костанян

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»

Автор, ответственный за переписку.
Email: daria.kost17@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1436-8909
SPIN-код: 2460-5042

аспирант, младший научный сотрудник, Научный центр когнитивных исследований

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1

Анна Борисовна Ребрейкина

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: anna.rebreikina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5714-2040
SPIN-код: 2284-9088

кандидат биологических наук, научный сотрудник, Научно-технологический университет «Сириус» ; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, Российская академия наук

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1; Российская Федерация, 101000, Москва, улица Бутлерова, 5А

Ольга Владимировна Сысоева

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: olga.v.sysoeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4005-9512
SPIN-код: 2139-6619

кандидат психологических наук, заведующая лабораторией нейробиологии типичного и атипичного развития, Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус» ; ведущий научный сотрудник, лаборатория высшей нервной деятельности человека, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, Российская академия наук ; факультет биологии и биотехнологии, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1; Российская Федерация, 101000, Москва, улица Бутлерова, 5А; Российская Федерация, 117418, Москва, ул. Профсоюзная, д. 33, стр. 4

Список литературы

  1. Bishop, D. V., Hardiman, M., Uwer, R., & von Suchodoletz, W. (2007). Maturation of the long-latency auditory ERP: Step function changes at start and end of adolescence. Developmental Science, 10(5), 565-575. https://doi.org/10.1111/j.1467-7687.2007.00619.x
  2. Bishop, D. V. M. (2007). Using mismatch negativity to study central auditory processing in developmental language and literacy impairments: Where are we, and where should we be going? Psychological Bulletin, 133(4), 651-672. https://doi.org/10.1037/0033-2909.133.4.651
  3. Bruneau, N., Roux, S., Guerin, P., Barthelemy, C., & Lelord, G. (1997). Temporal prominence of auditory evoked potentials (N1 wave) in 4-8-year-old children. Psychophysiology, 34(1), 32-38.
  4. Čeponiene, R., Cheour, M., & Näätänen, R. (1998). Interstimulus interval and auditory event-related potentials in children: Evidence for multiple generators. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 108(4), 345-354. https://doi.org/10.1016/S0168-5597(97)00081-6
  5. Čeponiene, R., Rinne, T., & Näätänen, R. (2002). Maturation of cortical sound processing as indexed by event-related potentials. Clinical Neurophysiology, 113(6), 870-882. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(02)00078-0
  6. Eggermont, J. J. (1988). On the rate of maturation of sensory evoked potentials. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 70(4), 293-305.
  7. Eggermont, J. J., & Ponton, C. W. (2003). Auditory-evoked potential studies of cortical maturation in normal hearing and implanted children: Correlations with changes in structure and speech perception. Acta Oto-Laryngologica, 123(2), 249-252.
  8. Gilley, P. M., Sharma, A., Dorman, M., & Martin, K. (2005). Developmental changes in refractoriness of the cortical auditory evoked potential. Clinical Neurophysiology, 116(3), 648-657.
  9. Gomes, H., Dunn, M., Ritter, W., Kurtzberg, D., Brattson, A., Kreuzer, J. A., & Vaughan Jr, H. G. (2001). Spatiotemporal maturation of the central and lateral N1 components to tones. Developmental Brain Research, 129(2), 147-155.
  10. Guiraud, J. A., Kushnerenko, E., Tomalski, P., Davies, K., Ribeiro, H., Johnson, M. H., & BASIS team. (2011). Differential habituation to repeated sounds in infants at high risk for autism. Neuroreport, 22(16), 845-849.
  11. Jaffe-Dax, S., Frenkel, O., & Ahissar, M. (2017). Dyslexics’ faster decay of implicit memory for sounds and words is manifested in their shorter neural adaptation. eLife, 6, e20557. https://doi.org/10.7554/eLife.20557
  12. Kostanian, D., Rebreikina, A., Voinova, V., & Sysoeva, O. (2023). Effect of presentation rate on auditory processing in Rett syndrome: Event-related potential study. Molecular Autism, 14(1), 40. https://doi.org/10.1186/s13229-023-00566-1
  13. Lieder, I., Adam, V., Frenkel, O., Jaffe-Dax, S., Sahani, M., & Ahissar, M. (2019). Perceptual bias reveals slow-updating in autism and fast-forgetting in dyslexia. Nature Neuroscience, 22(2), 256-264. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0308-9
  14. López-Caballero, F., Coffman, B., Seebold, D., Teichert, T., & Salisbury, D. F. (2023). Intensity and inter-stimulus-interval effects on human middleand long-latency auditory evoked potentials in an unpredictable auditory context. Psychophysiology, 60(4), e14217. https://doi.org/10.1111/psyp.14217
  15. Lu, Z., Williamson, S., & Kaufman, L. (1992). Behavioral lifetime of human auditory sensory memory predicted by physiological measures. Science, 258(5088), 1668-1670. https://doi.org/10.1126/science.1455246
  16. Millin, R., Kolodny, T., Flevaris, A. V., Kale, A. M., Schallmo, M.-P., Gerdts, J., Bernier, R. A., & Murray, S. (2018). Reduced auditory cortical adaptation in autism spectrum disorder. eLife, 7, e36493. https://doi.org/10.7554/eLife.36493
  17. Moore, J. K. (2002). Maturation of human auditory cortex: Implications for speech perception. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology, 111(5_suppl), 7-10.
  18. Moore, J. K., & Guan, Y.-L. (2001). Cytoarchitectural and axonal maturation in human auditory cortex. Journal of the Association for Research in Otolaryngology, 2, 297-311.
  19. Paetau, R., Ahonen, A., Salonen, O., & Sams, M. (1995). Auditory evoked magnetic fields to tones and pseudowords in healthy children and adults. Journal of Clinical Neurophysiology: Official Publication of the American Electroencephalographic Society, 12(2), 177-185.
  20. Pereira, D. R., Cardoso, S., Ferreira-Santos, F., Fernandes, C., Cunha-Reis, C., Paiva, T. O., Almeida, P. R., Silveira, C., Barbosa, F., & Marques-Teixeira, J. (2014). Effects of inter-stimulus interval (ISI) duration on the N1 and P2 components of the auditory event-related potential. International Journal of Psychophysiology, 94(3), 311-318. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.09.012
  21. Ponton, C. W., Eggermont, J. J., Kwong, B., & Don, M. (2000). Maturation of human central auditory system activity: Evidence from multi-channel evoked potentials. Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 111(2), 220-236. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(99)00236-9
  22. Portnova, G., Rebreikina, A., & Martynova, O. (2022). The ages of zone of proximal development for retrospective time assessment and anticipation of time event. Applied Neuropsychology: Child, 11(4), 761-770. https://doi.org/10.1080/21622965.2021.1961084
  23. Ruchat, P., Schlaepfer, J., Delabays, A., Hurni, M., Milne, J., & Von Segesser, L. K. (2002). Left atrial radiofrequency compartmentalization for chronic atrial fibrillation during heart surgery. Thoracic and Cardiovascular Surgeon, 50(3), 155-159. https://doi.org/10.1055/s-2002-32411
  24. Ruhnau, P., Herrmann, B., Maess, B., & Schröger, E. (2011). Maturation of obligatory auditory responses and their neural sources: Evidence from EEG and MEG. NeuroImage, 58(2), 630-639. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.06.050
  25. Sams, M., Hari, R., Rif, J., & Knuutila, J. (1993). The Human Auditory Sensory Memory Trace Persists about 10 sec: Neuromagnetic Evidence. Journal of Cognitive Neuroscience, 5(3), 363-370. https://doi.org/10.1162/jocn.1993.5.3.363
  26. Sharma, A., Kraus, N., J. McGee, T., & Nicol, T. G. (1997). Developmental changes in P1 and N1 central auditory responses elicited by consonant-vowel syllables. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 104(6), 540-545. https://doi.org/10.1016/S0168-5597(97)00050-6
  27. Sussman, E., Steinschneider, M., Gumenyuk, V., Grushko, J., & Lawson, K. (2008). The maturation of human evoked brain potentials to sounds presented at different stimulus rates. Hearing Research, 236(1), 61-79. https://doi.org/10.1016/j.heares.2007.12.001
  28. Ulanovsky, N., Las, L., Farkas, D., & Nelken, I. (2004). Multiple time scales of adaptation in auditory cortex neurons. Journal of Neuroscience, 24(46), 10440-10453.
  29. Vallat, R. (2018). Pingouin: Statistics in Python. Journal of Open Source Software, 3(31), 1026. https://doi.org/10.21105/joss.01026
  30. Wunderlich, J. L., Cone-Wesson, B. K., & Shepherd, R. (2006). Maturation of the cortical auditory evoked potential in infants and young children. Hearing Research, 212(1), 185-202. https://doi.org/10.1016/j.heares.2005.11.010

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».