Войти
Траектории задержки и амплитуды P300 в течение срока службы, полученные из набора данных поперечного сечения. Точки представляют собой оценки отдельных участников. От развития P300 на протяжении всей жизни: систематический обзор и метаанализ. Время ожидания и амплитуда ответа P300 может варьироваться в зависимости от возраста. 
Реакция P300 различных здоровых субъектов в парадигме двухцветной слуховой странности. На графиках показан средний ответ на необычные (красный) и стандартный (синий) испытания и их различие (черный). От Surprise response как проба сжатых состояний памяти. Эти примеры показывают значительную индивидуальную вариабельность амплитуды, задержки и формы волны у разных испытуемых. Р300 ( Р3) волна является событие, связанным с потенциалом (ПРП) компонент вызвал в процессе принятия решений. Это считается эндогенным потенциалом, поскольку его возникновение связано не с физическими характеристиками стимула, а с реакцией человека на него. В частности, считается, что P300 отражает процессы, связанные с оценкой или категоризацией стимулов.
Обычно это вызывается с использованием парадигмы «чудаков», в которой целевые элементы с низкой вероятностью смешиваются с элементами с высокой вероятностью, не являющимися целевыми (или «стандартными»). При регистрации с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) он проявляется как положительное отклонение напряжения с задержкой (задержкой между стимулом и ответом) примерно от 250 до 500 мс.
Сигнал обычно наиболее сильно измеряется электродами, покрывающими теменную долю. Наличие, величина, топография и время этого сигнала часто используются в качестве показателей когнитивной функции в процессах принятия решений. Хотя нейронные субстраты этого компонента ERP все еще остаются туманными, воспроизводимость и повсеместность этого сигнала делают его обычным выбором для психологических тестов как в клинике, так и в лаборатории.
О первых наблюдениях за P300 (точнее, за компонентом, который позже будет называться P3b) было сообщено в середине 1960-х годов. В 1964 году исследователи Чепмен и Брэгдон обнаружили, что реакции ERP на зрительные стимулы различаются в зависимости от того, имеют ли стимулы значение или нет. Они показывали испытуемым два вида визуальных стимулов: числа и вспышки света. Испытуемые просматривали эти стимулы по очереди в последовательности. Для каждых двух чисел испытуемые должны были принимать простые решения, например, сказать, какое из двух чисел численно меньше или больше, какое идет первым или вторым в последовательности или равны ли они. При исследовании вызванных потенциалов на эти стимулы (т. Е. ERP) Чепмен и Брэгдон обнаружили, что как числа, так и вспышки вызывают ожидаемые сенсорные реакции (например, зрительные компоненты N1 ), и что амплитуда этих ответов варьируется в зависимости от ожидаемым образом. интенсивность раздражителей. Они также обнаружили, что реакция ERP на числа, но не на световые вспышки, содержала большую позитивность, достигавшую пика примерно через 300 мс после появления стимула. Чепмен и Брэгдон предположили, что такая разностная реакция на числа, которая стала известна как ответ P300, возникла из-за того, что числа были значимыми для участников в зависимости от задачи, которую их просили выполнить.
В 1965 году Саттон и его коллеги опубликовали результаты двух экспериментов, в которых исследовалась эта поздняя позитивность. Они предъявляли испытуемым либо сигнал, указывающий, будет ли следующий стимул щелчком или вспышкой, либо сигнал, который требовал от испытуемых угадать, будет ли следующий стимул щелчком или вспышкой. Они обнаружили, что, когда испытуемые должны были угадать, каким будет следующий стимул, амплитуда «позднего положительного комплекса» была больше, чем когда они знали, каким будет стимул. Во втором эксперименте они представили два типа сигналов. Для одной реплики была 2 из 3 шансов, что следующим стимулом будет щелчок, и 1 из 3 шансов, что следующим стимулом будет вспышка. Второй тип реплики имел вероятности, обратные первому. Они обнаружили, что амплитуда положительного комплекса была больше в ответ на менее вероятные стимулы или тот, который имел только 1 шанс из 3. Еще один важный результат этих исследований заключается в том, что этот поздний положительный комплекс наблюдался как для щелчков, так и для вспышек, что указывает на то, что физический тип стимула (слуховой или визуальный) не имеет значения.
В более поздних исследованиях, опубликованных в 1967 году, Саттон и его коллеги предлагали испытуемым угадывать, услышат ли они один или два щелчка. Они снова наблюдали положительность примерно через 300 мс после того, как произошел второй щелчок - или должен был произойти в случае однократного щелчка. Они также предложили испытуемым угадать, как долго может быть интервал между щелчками, и в этом случае поздняя положительность произошла через 300 мс после второго щелчка. Это показывает два важных вывода: во-первых, эта поздняя позитивность возникла, когда неуверенность в типе щелчка была разрешена, и во-вторых, что даже отсутствие стимула вызовет поздний позитивный комплекс, если указанный стимул имеет отношение к задаче. Эти ранние исследования поощряли использование методов ERP для изучения познания и послужили основой для обширной работы над P300 в последующие десятилетия.
Отклик P300 как функция от случайной вероятности. От Surprise response как проба сжатых состояний памяти. ERP показывает большую величину ответа P300 на необычные стимулы и более низкую реакцию P300 на стандартные стимулы по мере уменьшения вероятности необычного. P3a, или новинка P3, имеет положительную амплитуду, которая отображает максимальную амплитуду на передних / центральных участках электродов и имеет пиковую задержку в диапазоне 250–280 мс. P3a был связан с активностью мозга, связанной с привлечением внимания (особенно с ориентацией, непроизвольными изменениями в окружающей среде) и обработкой новизны.
P3b имеет положительную амплитуду (обычно относительно эталона за ухом или среднего значения двух таких эталонов), которая достигает пика примерно на 300 мс, а пиковая задержка будет варьироваться от 250 до 500 мс или более, в зависимости от задача и индивидуальный предметный ответ. Амплитуда обычно наиболее высока на коже черепа над теменными областями мозга. P3b был выдающимся инструментом, используемым для изучения когнитивных процессов, особенно психологических исследований обработки информации. Вообще говоря, маловероятные события вызывают P3b, и чем менее вероятно событие, тем больше амплитуда P3b. Было показано, что это верно как для общей вероятности, так и для локальной вероятности. Однако для того, чтобы вызвать P3b, маловероятное событие должно каким-то образом быть связано с поставленной задачей (например, невероятным событием может быть нечастая целевая буква в потоке писем, на которую субъект может ответить нажмите кнопку). P3b также можно использовать для измерения нагрузки на когнитивную нагрузку.
С момента первого открытия P300 исследования показали, что P300 состоит из двух подкомпонентов. Подкомпоненты - это новинка P3 или P3a и классический P300, который с тех пор был переименован в P3b.
С середины 1980-х годов одно из наиболее обсуждаемых применений ERP, таких как P300, связано с обнаружением лжи. В предлагаемом «тесте на знание виновных» субъект допрашивается с использованием парадигмы чудаков, как в типичной ситуации с детектором лжи. В последнее время эта практика получила более широкую юридическую силу, в то время как обычная полиграфия сократилась, отчасти из-за бессознательных и неконтролируемых аспектов P300. Этот метод основан на воспроизводимой генерации волны P300, что является центральным элементом идеи многогранного электроэнцефалографического ответа, связанной с памятью и кодированием (MERMER), разработанной доктором Лоуренсом Фаруэллом.
Также были предложены приложения в интерфейсе мозг-компьютер (BCI). P300 обладает рядом желаемых качеств, которые помогают в реализации таких систем. Во-первых, форма волны постоянно обнаруживается и вызывается в ответ на точные стимулы. Сигнал P300 также может быть вызван почти у всех испытуемых с небольшими вариациями в методах измерения, что может помочь упростить дизайн интерфейса и повысить удобство использования. Скорость, с которой может работать интерфейс, зависит от того, насколько обнаруживается сигнал, несмотря на «шум». Одной из отрицательных характеристик P300 является то, что амплитуда формы волны требует усреднения нескольких записей для выделения сигнала. Этот и другие этапы обработки после записи определяют общую скорость интерфейса. Алгоритм, предложенный Фарвеллом и Дончином, представляет собой пример простого BCI, который полагается на бессознательные процессы принятия решений P300 для управления компьютером. Испытуемому предоставляется сетка символов 6 × 6, и выделяются различные столбцы или строки. Когда столбец или строка содержат символ, который субъект желает передать, вызывается ответ P300 (поскольку этот символ «особенный», это целевой стимул, описанный в типичной парадигме чудаков). Комбинация строки и столбца, вызвавшая ответ, определяет местонахождение желаемого персонажа. Количество таких попыток необходимо усреднить, чтобы убрать шум с ЭЭГ. Скорость выделения определяет количество символов, обрабатываемых в минуту. Результаты исследований с использованием этой установки показывают, что нормальные субъекты могут достичь 95% успеха при 3,4–4,3 символа / мин. Такие показатели успеха не ограничиваются пользователями без инвалидности; исследование, проведенное в 2000 году, показало, что 4 парализованных участника (один с полной параплегией, трое с неполной параплегией) работали так же успешно, как 10 нормальных участников.
Научные исследования часто основываются на измерении P300 для изучения потенциалов, связанных с событием, особенно в отношении принятия решений. Поскольку когнитивные нарушения часто коррелируют с модификациями P300, форму волны можно использовать в качестве меры эффективности различных методов лечения на когнитивные функции. Некоторые предлагают использовать его в качестве клинического маркера именно по этим причинам. P300 широко используется в клинических исследованиях.
