Войти
Отрицательное значение несовпадения (MMN ) или поле несоответствия (MMF ) представляет собой компонент связанного с событием потенциала (ERP) к нечетному стимулу в последовательности стимулов. Он возникает из-за электрической активности мозга и изучается в рамках когнитивной нейробиологии и психологии. Это может произойти в любой сенсорной системе, но наиболее часто изучается для слуха и зрения. В случае слуховых стимулов MMN возникает после нечастого изменения повторяющейся последовательности звуков (иногда вся последовательность называется необычной последовательностью). Например, редкий девиантный звук (d) может перемежаться между серией частых звуков. стандартные звуки (например, sssssssssdssssssdsssd sss s...). Девиантный звук может отличаться от стандартного по одной или нескольким характеристикам восприятия, таким как высота звука, продолжительность или громкость. MMN обычно вызывается либо изменением частоты, интенсивности, продолжительности, либо реальным или кажущимся пространственным локусом происхождения. MMN может быть обнаружен независимо от того, обращает ли субъект внимание на последовательность. Во время слуховых последовательностей человек может читать или смотреть немой фильм с субтитрами, но все же демонстрировать четкую MMN. В случае визуальных стимулов MMN возникает после нечастого изменения повторяющейся последовательности изображений.
MMN относится к ответу несоответствия в электроэнцефалографии (ЭЭГ); MMF или MMNM относятся к ответу несоответствия в магнитоэнцефалографии (MEG).
Слуховой MMN был открыт в 1978 году Ристо Нятянен, AWK Gaillard и S. Mäntysalo из Института восприятия TNO в Нидерландах.
Первый отчет визуальный MMN был в 1990 году Райнером Каммером. Историю развития визуальной MMN см. Pazo-Alvarez et al. (2003).
MMN - это реакция на отклоняющееся от нормы в последовательности обычных в остальном стимулов; таким образом, в экспериментальных условиях он возникает, когда стимулы предъявляются в соотношении «многие к одному»; например, в последовательности звуков s s s s s s s d s s s s d s s s s..., d является отклоняющимся или необычным стимулом, вызывающим ответ MMN. Отрицательность несоответствия возникает, даже если субъект сознательно не обращает внимания на раздражители. Обработка характеристик сенсорных стимулов важна для людей при определении их реакций и действий. Если соответствующие поведенческие аспекты окружающей среды неправильно представлены в мозгу, то поведение организма не может быть адекватным. Без этих представлений наша способность понимать устную речь, например, была бы серьезно нарушена. Когнитивная нейробиология, следовательно, подчеркнула важность понимания мозговых механизмов обработки сенсорной информации, то есть сенсорных предпосылок познания. К сожалению, большая часть полученных данных не позволяет объективно измерить точность этих стимулов. Кроме того, недавняя когнитивная нейробиология, похоже, преуспела в извлечении такой меры. Это отрицательность несоответствия (MMN), компонент связанного с событием потенциала (ERP), о котором впервые сообщили Няатанен, Гайярд и Мянтисало (1978). Подробный обзор исследований MMN можно найти в Näätänen (1992), в то время как другие недавние обзоры также предоставляют информацию о механизмах генерации MMN, его магнитного аналога MMNm (Näätänen, Ilmoniemi Alho, 1994) и его клинической применимости.
Слуховой MMN может возникать в ответ на отклонение в высоте тона, интенсивности или продолжительности. Слуховой MMN представляет собой лобно-центральный отрицательный потенциал с источниками в первичной и непервичной слуховой коре и типичной латентностью 150–250 мс после начала девиантного стимула. Источники также могут включать нижнюю лобную извилину и островную кору. Амплитуда и время ожидания MMN связаны с тем, насколько отклоняющийся стимул отличается от стандартного. Большие отклонения вызывают MMN на более ранних задержках. Для очень больших отклонений MMN может даже перекрывать N100.
Визуальный MMN может возникать в ответ на отклонение в таких аспектах, как цвет, размер или продолжительность. Зрительная MMN представляет собой затылочный отрицательный потенциал с источниками в первичной зрительной коре и типичной задержкой в 150–250 мс после появления девиантного стимула.
Поскольку родственные феномены были вызваны речевыми стимулами в пассивных условиях, требующих очень небольшого активного внимания к звуку, версия MMN часто использовалась в исследованиях нейролингвистическое восприятие, чтобы проверить, могут ли эти участники неврологически различать определенные виды звуков. Ответ MMN был использован для изучения того, как плод и новорожденный распознают звуки речи. В дополнение к такого рода исследованиям, посвященным фонологической обработке, некоторые исследования вовлекали MMN в синтаксическую обработку. В некоторых из этих исследований была предпринята попытка напрямую проверить автоматичность MMN, предоставив конвергентные доказательства понимания MMN как независимого от задачи и автоматического ответа.
MMN вызывается нечасто предъявляемым стимулом («девиантным»), отличающимся от часто встречающихся стимулов («стандартов») одним или несколькими физическими параметрами, такими как продолжительность, интенсивность или частота. Кроме того, он генерируется изменением спектрально сложных стимулов, таких как фонемы, синтезированных инструментальных тонов или спектрального компонента тембра тона. Также изменение временного порядка вызывает MMN, когда последовательные звуковые элементы различаются по частоте, интенсивности или продолжительности. MMN не вызывается стимулами с отклоняющимися параметрами стимула, когда они представлены без промежуточных стандартов. Таким образом, MMN было предложено отражать обнаружение изменений, когда след памяти, представляющий постоянный стандартный стимул, и нейронный код стимула с отклоняющимся параметром (ами) несовместимы.
Данные MMN можно понимать как свидетельство того, что особенности стимула отдельно анализируются и хранятся в непосредственной близости от слуховой коры (обсуждение см. в разделе теории ниже). Близкое сходство поведения MMN с поведением ранее наблюдаемой «эхогенной» системы памяти убедительно свидетельствует о том, что MMN обеспечивает неинвазивный, объективный, измеряемый независимо от задачи физиологический коррелят представлений стимулов и признаков в слуховой сенсорной памяти.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что индекс MMN слуховой сенсорной памяти предоставляет сенсорные данные для процессов внимания и, по сути, управляет некоторыми аспектами обработки внимательной информации. Это очевидно из открытия того, что латентность MMN определяет время поведенческих реакций на изменения в слуховой среде. Более того, с помощью MMN можно исследовать даже индивидуальные различия в способности различать. MMN - это компонент цепочки мозговых событий, вызывающих переключение внимания на изменения в окружающей среде. Внимательные инструкции также влияют на MMN.
MMN был задокументирован в ряде исследований для выявления нейропатологических изменений. В настоящее время накопленные данные свидетельствуют о том, что, хотя MMN предлагает уникальные возможности для фундаментальных исследований обработки информации здоровым мозгом, она также может быть полезна для выявления нейродегенеративных изменений.
MMN, которая возникает независимо от внимания, обеспечивает объективные средства для оценки возможной слуховой дискриминации и аномалий сенсорной памяти в таких клинических группах, как дислексики и пациенты с афазией, у которых есть множество симптомов, включая проблемы с вниманием. Недавние результаты показывают, что основной проблемой, лежащей в основе дефицита чтения при дислексии, может быть неспособность слуховой коры дислексиков адекватно моделировать сложные звуковые паттерны с быстрыми временными изменениями. Согласно результатам продолжающегося исследования, MMN может также использоваться для оценки нарушений слухового восприятия при афазии.
Пациенты с болезнью Альцгеймера демонстрируют снижение амплитуды MMN, особенно с длинными интервалами между стимулами; Считается, что это отражает уменьшение объема слуховой сенсорной памяти. Пациенты с паркинсонизмом действительно демонстрируют подобную картину дефицита, тогда как алкоголизм, по-видимому, усиливает ответ MMN. Это последнее, казалось бы, противоречивое открытие можно объяснить гипервозбудимостью нейронов ЦНС в результате нейроадаптивных изменений, происходящих во время запоя.
Хотя полученные на данный момент результаты кажутся обнадеживающими, необходимо предпринять несколько шагов, прежде чем MMN можно будет использовать в качестве клинического инструмента при лечении пациентов. В конце 1990-х основное внимание было уделено исследованиям, направленным на решение некоторых ключевых проблем анализа сигналов, возникших при разработке клинического использования MMN, и проблемы все еще остаются. Тем не менее, в настоящее время клинические исследования с использованием MMN уже дали значительные знания о функциональных изменениях ЦНС, связанных с когнитивным снижением при вышеупомянутых клинических расстройствах.
Исследование 2010 года показало, что продолжительность MMN была сокращена в группе пациентов с шизофренией, у которых позже были психотические эпизоды, что позволяет предположить, что продолжительность MMN может предсказать будущий психоз.
Обычная интерпретация MMN как «след памяти» состоит в том, что он вызывается в ответ на нарушения простых правил, управляющих свойствами информации. Считается, что это происходит из-за нарушения автоматически сформированной краткосрочной нейронной модели или следа памяти физических или абстрактных закономерностей окружающей среды. Однако, кроме MMN, нет никаких других нейрофизиологических доказательств формирования представления памяти об этих закономерностях.
Неотъемлемой частью этой точки зрения на следы памяти является то, что есть: i) популяция сенсорных афферентных нейронных элементов, которые реагировать на звук, и; ii) отдельная популяция нейронных элементов памяти, которые создают нейронную модель стандартной стимуляции и более энергично реагируют, когда входящая стимуляция нарушает эту нейронную модель, вызывая MMN.
Альтернативная интерпретация «свежей афферентной» интерпретации состоит в том, что нейронные элементы памяти отсутствуют, но сенсорные афферентные нейрональные элементы, настроенные на свойства стандартной стимуляции, реагируют менее энергично на повторную стимуляцию. Таким образом, когда девиант активирует отдельную новую популяцию нейронных элементов, которая настроена на различные свойства девианта, а не на стандартные, эти свежие афференты реагируют более энергично, вызывая MMN.
Третья точка зрения состоит в том, что сенсорные афференты - это нейроны памяти.
