تعيين اثر بازخورد بر منابع عصبي مولفه P300

Source Localization Algorithms to Determine Feedback Effect on the Neural Sources of P300 Component

نتايج تحقيقات پيشين حاكي از تاثير يادگيري (پاداش/تنبيه) برروي ويژگي هاي پتانسيل وابسته به رويداد P300 است. در اين تحقيق يك لايه پردازشي جلوتر رفته و با اعمال الگوريتم هاي مكان يابي برروي مولفه P300 مستخرج شده از كانالها، تاثير بازخورد را دقيق تر در منابع مغزي مولفه P300 اندازه گيري مي كنيم. در اين راستا، سيگنال هاي EEG از 30 فرد سالم در حين آزمون هاي ديداري و شنيداري را از طريق 30 الكترود سطحي (از جنس نقره) در سه فاز شروع (30 دقيقه)، بازخورد (90-60 دقيقه) و پايان (30 دقيقه) ثبت كرديم. تعداد محرك هاي ديداري و شنيداري براي تمامي افراد در فاز بازخورد بصورت يكسان اعمال گرديد تا شركت كنندگان بتوانند محركهاي ديداري و شنيداري را شناسايي كنند. در اين فاز، شركت كنندگان براي پاسخ هاي نادرست جريمه مي شدند بطوريكه به ازاء هر پاسخ نادرست، چهار آزمون ديگر به اين فاز اضافه مي گرديد. سپس الگوهاي P300 را با استفاده از ميانگين گيري گسترده زماني (Asynchronous Grand Average) بر روي تمامي افراد استخراج كرديم. در ادامه، الگوريتم هاي مكان‌يابي استاندارد توموگرافي الكترومغناطيس با رزولوشن پايين (sLORETA) و sLORETA كاهش دهنده براي تخمين فعاليت منابع مغزي P300 به كار گرفته شدند. نتايج ما در تحليل منابع مولفه P300 بازخورد، حاكي از افزايش معني دار و قابل‌توجهي از تغييرات، بخصوص در نواحي آهيانه اي-خلفي راست (نواحي ارتباطي ثانويه) در منابع مولفه P300 بازخورد در مقايسه با منابع مغزي مولفه P300 تحريك در آزمون ديداري را نشان مي‌دهد اما اين اختلاف در آزمون شنيداري معنادار نيست. اختلاف بين آزمون ديداري و شنيداري اين فرضيه را تاييد مي كند كه شركت كنندگان ما احتمال اشتباه پاسخ دادن را در آزمون هاي شنيداري محتمل مي دانستند و با اطمينان بيشتري به آزمون هاي ديداري پاسخ مي دادند.

The P300 event-related potentials (ERPs) has implicated in outcome evaluation and reward processing. It is controversial how reward processing affects the neural sources of P300. We try to investigate the effect of feedback on the neural sources of P300 component. Thirty healthy subjects were participated and their EEG signals were recorded by thirty channels through the start (30 minutes), feedback (60-90 minutes) and last (30 minutes) segments. We analyzed feedback segment where an equal number of audio and visual stimulus were applied to the participants to perform audio and visual recognition tasks. We punished participants for wrong answers where each wrong answer adds four more tests to this segment. The P300 component was extracted from the background EEG at all channels using the conventional time-locked synchronous grand averaging over all time frames and subjects. Next, two well-known source localization algorithms including standardize low resolution electromagnetic tomography (sLORETA) and shrinking sLORETA were applied to the P300 waveforms for estimating the activity of the P300 sources. Our finding show a significant increase in the activation of P300 sources in the feedback-locked compared to the stimulus-locked over right tempo-parieto-occipital areas (secondary association area) in visual recognition task, but difference of P300 sources is not significant in audio recognition task. The discrepancy between the audio and visual task confirms the hypothesis that our participants considered more probability of wrong answers in the audio task, but they respond to visual test with more confidence.