Электрофизиологические маркеры когнитивного контроля в задаче Струпа: анализ вызванных потенциалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Когнитивный контроль играет ключевую роль в регуляции поведения и подавлении автоматизированных реакций, особенно в условиях когнитивного конфликта. Его механизмы позволяют подавлять стереотипные реакции и направлять внимание на достижение поставленных целей. Особенно важную роль когнитивный контроль играет в ситуациях, когда необходимо преодолеть интерференцию между конкурирующими стимулами. В данном исследовании предметом изучения стали нейрофизиологические маркеры обработки конфликтной информации. Для достижения исследовательских целей был использован метод электроэнцефалографии (ЭЭГ). В качестве экспериментальной парадигмы применялась классическая задача Струпа, которая позволяет моделировать ситуации когнитивного конфликта. В результате в настоящем исследовании был проведен анализ вызванных потенциалов (ВП) в задаче Струпа с целью изучения нейрофизиологических механизмов обработки конфликтной информации. В эксперименте приняли участие 36 человек, чьи ВП были проанализированы с целью поиска следующих компонентов: N2 (мониторинг конфликта), N400 (подавление интерференции) и поздний положительный компонент (LPC), связанный с разрешением конфликта. Результаты показали, что компонент N2 продемонстрировал значительное усиление амплитуды в условиях конфликтных стимулов, подтверждая его связь с активацией передней поясной коры (ППК) при обнаружении конфликта. Компонент N400 проявился как выраженная отрицательная волна в центро-париетальных областях, что свидетельствует о его вовлечении в механизмы подавления интерференции. LPC, в свою очередь, продемонстрировал более высокую амплитуду при разрешении конфликта, указывая на мобилизацию когнитивных ресурсов для контроля над выполнением задания. Таким образом, полученные данные подтверждают теорию двухфазного когнитивного контроля, согласно которой ранний этап (N2) отвечает за обнаружение конфликта, средний этап (N400) связан с подавлением интерференции, а поздний этап (LPC) отражает осознанную переработку информации и адаптацию. Настоящее исследование дополняет существующие данные о нейрофизиологических основах когнитивного контроля и открывает перспективы для дальнейшего изучения индивидуальных различий, а также влияния внешних факторов на эффективность обработки конфликтной информации.

Об авторах

Иван Сергеевич Шляхов

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: i.shlyakhov@spbu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7801-382X
ассистент; кафедра Психология;аспирант; факультет психологии;

Иван Анатольевич Горбунов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: i.a.gorbunov@spbu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7558-750X
старший преподаватель; факультет психологии;

Мария Сергеевна Дахновская

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: st118249@student.spbu.ru
ORCID iD: 0009-0007-3698-3394
студент; факультет психологии;

Список литературы

  1. Braver T.S. The variable nature of cognitive control: A dual mechanisms framework // Trends in Cognitive Sciences. 2012. V. 16. No. 3. P. 106-113.
  2. Стародубцев А.С. Влияние когнитивного контроля на эффект Струпа // Петербургский психологический журнал. 2018. № 24. С. 40-62. EDN: YRRUPR.
  3. Botvinick M.M., Braver T.S., Barch D.M., Carter C.S., Cohen J.D. Conflict monitoring and cognitive control // Psychological Review. 2001. V. 108. No. 3. P. 624-652. EDN: GZRQQT.
  4. Hanslmayr S., Pastötter B., Bäuml K.H., Gruber S., Wimber M., Klimesch W. The electrophysiological dynamics of interference during the Stroop task // Journal of Cognitive Neuroscience. 2008. V. 20. No. 2. P. 215-225.
  5. Coderre E.L., Conklin K., van Heuven W.J.B. Electrophysiological measures of conflict detection and resolution in the Stroop task // Brain Research. 2011. V. 1413. P. 51-59. doi: 10.1016/j.brainres.2011.07.017. EDN: XZTIVU.
  6. Iannaccone R., Hauser T.U., Ball J., Brandeis D., Walitza S., Brem S. Conflict monitoring and error processing: New insights from simultaneous EEG-fMRI // NeuroImage. 2015. V. 105. P. 395-407.
  7. van Veen V., Carter C.S. The timing of action-monitoring processes in the anterior cingulate cortex // Journal of Cognitive Neuroscience. 2002. V. 14. No. 4. P. 593-602.
  8. Donohue S.E., Appelbaum L.G., McKay C.C., Woldorff M.G. The neural dynamics of stimulus and response conflict processing as a function of response complexity and task demands // Neuropsychologia. 2016. V. 84. P. 14-28.
  9. Larson M.J., Kaufman D.A., Perlstein W.M. Neural time course of conflict adaptation effects on the Stroop task // Neuropsychologia. 2009. V. 47. No. 3. P. 663-670.
  10. Yeung N., Botvinick M.M., Cohen J.D. The neural basis of error detection: Conflict monitoring and the error-related negativity // Psychological Review. 2004. V. 111. No. 4. P. 931-959.
  11. Liotti M., Woldorff M.G., Perez R., Mayberg H.S. An ERP study of the time course of the Stroop effect // Neuropsychologia. 2000. V. 38. No. 5. P. 701-711. doi: 10.1016/S0028-3932(99)00106-2. EDN: YEPGXP.
  12. Bialystok E. The bilingual adaptation: How minds accommodate experience // Psychological Bulletin. 2017. V. 143, No. 3. P. 233-262.
  13. Kerns J.G., Cohen J.D., MacDonald A.W., Cho R.Y., Stenger V.A., Carter C.S. Anterior cingulate conflict monitoring and adjustments in control // Science. 2004. V. 303. No. 5660. P. 1023-1026. EDN: GRCJOL.
  14. van Veen V., Carter C.S. The timing of action-monitoring processes in the anterior cingulate cortex // Journal of Cognitive Neuroscience. 2002. V. 14. No. 4. P. 593-602.
  15. Carter C.S., Braver T.S., Barch D.M., Botvinick M.M., Noll D., Cohen J.D. Anterior cingulate cortex, error detection, and the online monitoring of performance // Science. 1998. V. 280. No. 5364. P. 747-749. EDN: ENLGOJ.
  16. Milham M.P., Banich M.T., Claus E.D., Cohen N.J. Practice-related effects demonstrate complementary roles of anterior cingulate and prefrontal cortices in attentional control // NeuroImage. 2003. V. 18. No. 2. P. 483-493.
  17. Leung H.C., Skudlarski P., Gatenby C., Peterson B.S., Gore J.C. An event-related functional MRI study of the Stroop color word interference task // Cognitive Brain Research. 2000. V. 12. No. 2. P. 327-340.
  18. Larson M.J., Clayson P.E., Clawson A. Making sense of all the conflict: A theoretical review and critique of conflict-related ERPs // International Journal of Psychophysiology. 2014. V. 93. No. 3. P. 283-297.
  19. Banich M.T. Executive function: The search for an integrated account // Current Directions in Psychological Science. 2009. V. 18. No. 2. P. 89-94.
  20. Gratton G., Cooper P., Fabiani M., Carter C.S., Karayanidis F. Dynamics of cognitive control: Theoretical bases, paradigms, and a view for the future // Psychophysiology. 2017. V. 54. No. 1. P. 6-35.

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».