Zaťaženie pamäte mení nervové oscilácie súvisiace s vnímaním počas multisenzorickej integrácie

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Georgios Michail, 1 Daniel Senkowski, 1 Michael Niedeggen, 2 a Julian Keil3

1Klinika psychiatrie a psychoterapie, Nemocnica sv. Hedvigy, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Berlín 10115, Nemecko,

2Katedra školstva a psychológie, Slobodná univerzita Berlín, Berlín 14195, Nemecko, a 3Biologická psychológia, Christian-Albrechts-University Kiel, Kiel 24118, Nemecko

Integrácia informácií naprieč rôznymi zmyslami je ústrednou črtou ľudského vnímania. Predchádzajúce výskumy naznačujú, že multisenzorická integrácia je formovaná kontextovo závislou a do značnej miery adaptívnou súhrou medzi stimulmi poháňanými endogénnymi vplyvmi zdola nahor a zhora nadol. Jedna kritická otázka sa týka miery, do akej je táto súhra citlivá na množstvo dostupných kognitívnych zdrojov. V tejto štúdii sme skúmali vplyv obmedzených kognitívnych zdrojov na audiovizuálnu integráciu meraním elektroencefalografie s vysokou hustotou (EEG) u zdravých účastníkov vykonávajúcich zvukom indukovanú ilúziu blesku (SIFI) a verbálnu úlohu n-back ({{7} }späť, nízka záťaž a 2-späť, vysoká záťaž) v dizajne s dvoma úlohami. V SIFI môže integrácia blesku s dvoma rýchlymi pípnutiami vyvolať iluzórne vnímanie dvoch zábleskov. Zistili sme, že vysoké v porovnaní s nízkym zaťažením zvýšili náchylnosť na ilúziu a modulovali nervové oscilácie, ktoré sú základom krížových interakcií súvisiacich s ilúziou. Vnímanie ilúzie pri vysokom zaťažení bolo spojené so zníženým ranným výkonom b (18–26 Hz, 70 ms) v oblasti sluchu a motora, čo pravdepodobne odrážalo skorý signál nesúladu a následné vplyvy zhora nadol vrátane zvýšeného predného h výkonu (7–9 Hz, 120 ms) v strednej prednej cingulárnej kôre (ACC) a neskoršie potlačenie b výkonu (13 – 22 Hz, 350 ms) v prefrontálnom a sluchovom kortexe. Naša štúdia ukazuje, že integračné crossmodálne interakcie, ktoré sú základom SIFI, sú citlivé na množstvo dostupných kognitívnych zdrojov a že multisenzorická integrácia využíva oscilácie hab zhora nadol, keď sú kognitívne zdroje vzácne.

Kľúčové slová: b oscilations; multisenzorická integrácia; zvukom vyvolaná ilúzia blesku; h oscilácie; zhora nadol; pracovná pamäť

doplnok cistanche: zlepšenie pamäte

Vyhlásenie o význame

Integrácia informácií naprieč viacerými zmyslami, pozoruhodná schopnosť nášho percepčného systému, je ovplyvnená viacerými faktormi súvisiacimi s kontextom, o úlohe ktorých sa veľmi diskutuje. Je napríklad zle pochopené, ako dostupné kognitívne zdroje ovplyvňujú crossmodálne interakcie počas multisenzorickej integrácie. Túto otázku sme riešili pomocou zvukom indukovanej ilúzie blesku (SIFI), javu, pri ktorom integrácia dvoch rýchlych pípnutí spolu s bleskom vyvoláva ilúziu druhého záblesku. Replikovaním našej predchádzajúcej práce demonštrujeme, že vyčerpanie kognitívnych zdrojov prostredníctvom prácePamäť(WM) úloha zvyšuje vnímanie ilúzie. Pokiaľ ide o základné nervové procesy, ukazujeme, že keď sú dostupné zdroje obmedzené, multisenzorická integrácia zapája oscilácie uab zhora nadol.

Úvod

Schopnosť integrovať informácie naprieč viacerými zmyslami je základným aspektom nášho systému vnímania. Multisenzorická integrácia podlieha tak stimulom poháňaným zdola nahor, ako aj endogénnym vplyvom zhora nadol (Talsma et al., 2010). Okrem toho je relatívny príspevok týchto vplyvov vysoko adaptívny a závisí od rôznych parametrov súvisiacich so stimulmi a úlohami (Welch a Warren, 1980; van Atteveldt a kol., 2014). Zaujímavou otvorenou otázkou je, či fungujePamäť(WM) zaťaženie ovplyvňuje rovnováhu medzi vplyvmi zdola nahor a zhora nadol počas multisenzorickej integrácie (Macaluso et al., 2016; Michail a Keil, 2018). Na štúdium účinku zaťaženia WM na multisenzorickú integráciu, ako je vyjadrené v multisenzorickom vnímaní a nervových osciláciách, sme použili paradigmu zvukom indukovanej ilúzie blesku (SIFI) (Shams et al., 2002; Keil, 2020). V SIFI môže audiovizuálny stimul pozostávajúci z jedného záblesku a dvoch rýchlych pípnutí vyvolať buď vnímanie jedného (bez ilúzie) alebo dvoch zábleskov (ilúzia). Kontrastné reakcie mozgu na audiovizuálne podnety, ktoré vyvolávajú tieto dva stavy vnímania, umožňujú skúmať krížové interakcie, ktoré sú základom SIFI (Keil a kol., 2014; Kaiser a kol., 2019).

Výskum naznačuje, že nervové oscilácie môžu organizovať multisenzorické spracovanie a že rôzne frekvenčné pásma odrážajú zapojenie vplyvov zdola nahor a zhora nadol (Keil a Senkowski, 2018). Integrácia jednoduchých audiovizuálnych stimulov zdola nahor bola spojená s osciláciami pásma g (Senkowski et al., 2005, 2007). Podobne vnímanie SIFI bolo spojené s g osciláciami v senzorických oblastiach a asociačných oblastiach vyššieho rádu (Mishra et al., 2007; Balz et al., 2016a,b). To naznačuje, že SIFI sa spolieha na crossmodálne interakcie zdola nahor. Naproti tomu integrácia audiovizuálnych rečových podnetov v McGurkovom efekte (McGurk a MacDonald, 1976), kde je iluzórna rečová fonéma vnímaná pri prezentácii sluchovej fonémy spolu s nekongruentnými vizuálnymi pohybmi pier, nespolieha len na g oscilácie (Kaiser et al. ., 2005), ale aj na krížové medzimodálne interakcie zhora nadol sprostredkované frontálnymi osciláciami u (Keil et al., 2012; Roa Romero et al., 2016; Fernández et al., 2018) a frontocentrálnymi b osciláciami (Roa Romero a kol., 2015; Kumar a kol., 2016). Spoliehanie sa SIFI na interakcie zdola nahor robí SIFI optimálnou paradigmou na skúmanie vplyvu ortogonálnych manipulácií s vplyvmi zhora nadol, ako je zaťaženie WM, na multisenzorickú integráciu. Ústrednou otázkou je, či percepčná integrácia audiovizuálnych signálov v SIFI a základné interakcie zdola nahor sú citlivé na vyčerpanie dostupných zdrojov záťažou WM.

Na vyriešenie tejto otázky sme zaznamenali elektroencefalografiu (EEG) u účastníkov vykonávajúcich paradigmu s dvoma úlohami zahŕňajúcu SIFI kombinovanú s ortogonálnou n-back úlohou, ktorá sa použila na manipuláciu so záťažou WM. Očakávali sme, že vyššie zaťaženie WM povedie k zvýšeniu miery ilúzie SIFI (Michail a Keil, 2018). Okrem toho sme predpokladali, že nervové oscilácie, ktoré sú základom SIFI, by boli ovplyvnené vyčerpaním kognitívnych zdrojov pri vysokej záťaži. Teoretický rámec navrhol, že kontrola pozornosti zhora nadol je potrebná, keď je konkurencia medzi unimodálnymi zložkami multisenzorického stimulu vysoká (Talsma et al., 2010). Z tohto dôvodu sme očakávali, že zvýšené zaťaženie WM zníži dostupné zdroje, čím sa zvýši konkurencia medzi sluchovým a vizuálnym vstupom v úlohe SIFI a povedie to k náboru mechanizmov zhora nadol počas SIFI. Na základe centrálnej úlohy frontálnych u oscilácií v kognitívnej kontrole (Cavanagh a Frank, 2014) a zapojenia b oscilácií do sprostredkovania vplyvov zhora nadol (Arnal a Giraud, 2012; Fries, 2015) sme predpokladali, že zaťaženie WM by byť spojené s moduláciami vo frontálnom výkone u a b počas multisenzorickej integrácie.

cistanche kapsuly: zlepšujú pamäť

Materiály a metódy

Účastníci

Do štúdie bolo zaradených 40 účastníkov (priemerný vek 6 SD: 26.6 6 7,8 rokov; 19 žien) s normálnym sluchom, normálnym alebo upraveným zrakom a bez neurologických porúch v anamnéze. Predchádzajúce štúdie preukázali veľkú interindividuálnu variabilitu vo vnímaní SIFI (Mishra et al., 2007; Keil et al., 2014; Hirst et al., 2020). Výberové kritériá boli definované v súlade s predchádzajúcim výskumom (Michail a Keil, 2018; Kaiser et al., 2019). Osem účastníkov bolo vylúčených z ďalších analýz, pretože nevnímali SIFI ilúziu aspoň v jednej z rôznych záťažových podmienok [iluzórne vnímanie v, 10 percent (n =4) alebo 0,90 percent (n=4) ) všetkých kritických štúdií A2V1]. Osem ďalších účastníkov so 60 percentami správnych pokusov v jednej z kontrolných podmienok (pozri nižšie, časti Stimuly a SIFI) bolo tiež vylúčených. Preto bola na analýzu správania vybratá podskupina 24 účastníkov (priemerný vek 6 SD: 26.6 6 7.4 roky; 13 žien). Počas predbežného spracovania EEG boli vylúčení traja ďalší účastníci s nadmernými EEG artefaktmi (drifty pomalých vĺn a svalové artefakty). Preto bola do ďalších EEG analýz zaradená podskupina 21 účastníkov (priemerný vek 6 SD: 25.{29}}.3 roky; 13 žien). Všetci účastníci poskytli písomný informovaný súhlas. Štúdia bola vykonaná v súlade s Helsinskou deklaráciou z roku 2008 a schválená etickou komisiou Charité–Universitätsmedizin Berlin (číslo schválenia: EA1/207/15).

Prezentácia stimulov a zaznamenávanie odpovedí účastníkov boli implementované pomocou súboru nástrojov Psychophysics (Brainard, 1997; RRID: SCR_002881) pre MATLAB (The MathWorks). Štúdia sa uskutočnila v slabo osvetlenej, elektricky tienenej komore tlmiacej hluk. Vizuálne podnety sa zobrazovali na 21-palcovej obrazovke CRT vo vzdialenosti 1,2 m s obnovovacou frekvenciou 75-Hz. Sluchové podnety boli riadené USB audio rozhraním (UR22mkII, Steinberg) a dodávané cez slúchadlá do uší (ER30, Etymotic Research).

n-back úloha

Podnetom pre túto úlohu boli veľké písmená, ktoré boli prezentované bielou farbou na sivom pozadí v strede obrazovky. Pre každý blok bola vybraná pseudonáhodná postupnosť písmen zo súboru anglických spoluhlások. Aby sa predišlo používaniu fonémov ako stratégie, samohlásky boli vylúčené. V 0-spätných skúškach bolo cieľom vždy písmeno X. Aby sme zabezpečili rovnakú náročnosť úlohy vo všetkých 2-spätných sekvenciách, sekvencie sme explicitne upravili tak, aby sme vylúčili výskyt pokusov s návnadou. Skúšky návnady sú potenciálne mätúce, pretože v týchto skúškach je predložený list rovnaký ako ten, ktorý bol prezentovaný v predchádzajúcom pokuse. Tridsaťtri percent 0-späť a 2-spätných pokusov boli ciele.

WIFI

Bolo prezentovaných šesť kombinácií stimulov, ktoré pozostávali z {{0}}, 1 alebo 2 sluchových (A) stimulov v kombinácii s 0, 1 alebo 2 vizuálnymi (V) stimulmi (A{{8 }}V1, A0V2, A1V1, A2V0, A2V1, A2V2). Vizuálnym (zábleskovým) stimulom bol biely disk s uhlom videnia 1,6 stupňa a bol prezentovaný 4,1 stupňa centrálne pod fixačným krížom počas 13,33 ms. Sluchovým (pípnutím) stimulom bol 78-dB (SPL) 1000-Hz sínusový tón, ktorý bol prezentovaný počas 7 ms.

Experimentálny dizajn

Účastníci vykonali paradigmu dvoch úloh (obr. 1A), ktorá kombinovala vizuálno-verbálnu úlohu n-back a paradigmu SIFI (Shams et al., 20}02; Keil, 2020). Experiment zahŕňal 888 pokusov a bol rozdelený do 12 blokov (6 blokov pre každú úroveň zaťaženia: 0-späť a 2-späť). Poradie blokov bolo medzi účastníkmi náhodné. Každý blok pozostával zo 74 pokusov a zahŕňal 34 kritických pokusov A2V1 [ktoré vyvolávajú vnímanie buď jedného (bez ilúzie) alebo dvoch zábleskov (ilúzia)] a 40 kontrolných pokusov, tj správnych pokusov pre každú z ďalších piatich audiovizuálnych kombinácií. Vrátane prestávok, trvanie experimentu bolo 80 minút. Účastníci vykonali 10 praktických pokusov pre každý stav zaťaženia pred začiatkom experimentu. Každý pokus začal krížom s centrálnou fixáciou, ktorý bol prezentovaný na 500 ms (obr. 1B). Potom sa na 500 ms zobrazilo písmeno, po ktorom nasledovalo zobrazenie fixačného kríža na 1 500 ms, počas ktorého boli účastníci požiadaní, aby stlačením tlačidla uviedli, či sa prezentované písmeno zhoduje s písmenom X (0-späť, nízka záťaž ) alebo list uvádzal dve predchádzajúce pokusy (2-späť, vysoká záťaž). Pre neciele nebola potrebná žiadna odpoveď. Po okne odozvy 1500 ms sa zobrazil fixačný kríž s premenlivým trvaním 500–800 ms, po ktorom nasledovala prezentácia jednej zo šiestich kombinácií stimulov SIFI. V kombináciách zahŕňajúcich dva sluchové alebo dva zrakové stimuly bola asynchrónia so začiatkom stimulu (SOA) 53,3 ms. Po prezentácii podnetu z úlohy SIFI sa opäť zobrazil fixačný krížik a účastníci museli stlačením tlačidla označiť počet vnímaných zábleskov (tri tlačidlá: 0, 1 alebo 2). Po stlačení tlačidla alebo po 1500 ms (ak nebolo stlačené žiadne tlačidlo), a

Obrázok 1. Ilustrácia paradigmy dvoch úloh. Odpoveď: V prvej časti každého pokusu (úloha n-späť) museli účastníci uviesť, či je písmeno cieľové („X“ v 0-podmienke chrbta a rovnaké písmeno ako to, ktoré bolo uvedené pred dvoma pokusmi v 2-zadnom stave). V druhej časti každého pokusu bol prezentovaný audiovizuálny podnet úlohy SIFI a účastníci uviedli počet zábleskov, ktoré vnímali. B, Prehľad štruktúry a načasovania jedného pokusu. V tomto príklade po prezentácii písmena n-back nasledovali stimuly A2V1 SIFI. V kritických skúškach A2V1 účastníci zvyčajne vnímajú jeden záblesk (žiadna ilúzia) alebo dva záblesky (ilúzia).

Začal sa nový súdny proces. Účastníci uviedli odpoveď na úlohu n-back pravým ukazovákom a počet zábleskov pravým palcom pomocou vreckového gamepadu (Logitech Gamepad F310, Logitech).

na čo sa cistanche používa: zlepšenie pamäti

Analýza dát

Analýza údajov o správaní

Výkon n-back bol hodnotený z hľadiska citlivosti d primárny index (d9) a reakčné časy (RTs). Hodnota d9 berie do úvahy mieru zásahov (tj správne identifikované ciele) aj mieru falošných poplachov (tj nesprávne odpovede, keď boli uvedené necieľové písmená) a bola vypočítaná pomocou vzorca d9=Miera zhit – Zfalse frekvencia alarmu, kde Z je inverzná hodnota ku kumulatívnemu Gaussovmu rozdeleniu (Haatveit et al., 2010). Vyššie hodnoty d9 naznačujú lepší výkon n-back. Pokiaľ ide o úlohu SIFI, RTS, ako aj percento pokusov, v ktorých účastníci hlásili 0, 1 alebo 2 vnímané záblesky, boli odhadnuté pre každú kombináciu audiovizuálnych stimulov. Náchylnosť na ilúziu SIFI (alebo „miera ilúzií“) bola kvantifikovaná ako percento štúdií A2V1, v ktorých účastníci hlásili dva záblesky. Na porovnanie parametrov správania medzi experimentálnymi podmienkami sa použili t-testy s párovými vzorkami a Bayesove faktory (BF) sa odhadli ako miera relatívneho dôkazu (Rouder et al., 2009). BF menšia ako 0,33 naznačuje, že existujú dôkazy podporujúce nulovú hypotézu (Ho), zatiaľ čo BF. 3 ukazuje podporu pre alternatívnu hypotézu (H1). Okrem toho sa vykonali Spearmanove korelačné analýzy s cieľom preskúmať vzťah medzi zmenami výkonu n-back závislými od zaťaženia (2-späť mínus 0-späť) a mierou ilúzie SIFI. Holm-Bonferroniho korekcia (Holm, 1979) sa použila v prípade potreby na zohľadnenie viacnásobného testovania.

Záznam a predspracovanie EEG

EEG bolo zaznamenané pomocou 128-kanálového pasívneho systému (EasyCap) pri vzorkovacej frekvencii 2500 Hz. Dve elektródy, v pravom laterálnom canthi a pod pravým okom, zaznamenali horizontálne a vertikálne elektrogramy. Predspracovanie sa uskutočnilo pomocou MNE-Python (Gramfort a kol., 2014; RRID: SCR_005972) a ďalšia analýza údajov pomocou Fieldtrip (Oostenveld a kol., 2011; RRID: SCR_004849) a vlastných -vytvoril skripty MATLAB (The MathWorks).

Dáta boli filtrované pomocou filtra s konečnou impulznou odozvou pásma s nulovou fázou (FIR) medzi 1 a 100 Hz pomocou metódy návrhu okien ["Irwin" v SciPy (https://docs.scipy.org/doc/); Hanning okno; 1-Hz nižšia šírka pásma prechodu; 25-Hz horná šírka pásma prechodu; 3.3- dĺžka filtra]. Na odstránenie riadkového šumu sa použil pásmový zádržný FIR filter od 49 do 51 Hz (dĺžka filtra 6,6 s). V ďalšom analytickom kroku boli údaje prevzorkované na 256 Hz a epochované od 1, 5 do 1, 5 s vzhľadom na začiatok stimulov úlohy SIFI. Pokusy s artefaktmi (žmurkanie očami, hluk alebo svalová aktivita) boli odstránené po vizuálnej kontrole. Dáta sa potom znovu porovnali s priemerom všetkých kanálov a podrobili sa analýze nezávislých komponentov (ICA) s použitím algoritmu rozšíreného infomaxu (Lee et al., 1999). Z údajov boli odstránené komponenty predstavujúce žmurkanie očí, srdcovú a svalovú aktivitu. Ďalej boli hlučné kanály odmietnuté po vizuálnej kontrole na základe pokusu po pokuse a interpolované pomocou sférickej spline interpolácie (Perrin et al., 1989). Nakoniec boli vylúčené pokusy so signálmi presahujúcimi 6150 mV. V priemere medzi účastníkmi bolo odstránených 105,1 (SD 78,3) pokusov a 12,7 (SD 4,2) komponentov ICA a interpolovaných 11,4 (SD 2,8) kanálov.

Časovo-frekvenčná analýza výkonu

Aby sa analyzovala oscilačná sila, údaje z jedného pokusu sa najskôr transformovali na časovo-frekvenčné reprezentácie (TFR). Hanningovo zúženie bolo aplikované na adaptívne časové okno štyroch cyklov pre každú frekvenciu od 2 do 40 Hz, posunuté od 1,5 do 1,5 s, v krokoch po 10 ms. Poststimulačná sila bola korigovaná na základnú líniu použitím priemernej sily predstimulačného okna od 500 do 100 ms, relatívne k začiatku stimulov SIFI úlohy.

Analýza sily pred stimulmi úlohy SIFI

Na analýzu toho, ako zaťaženie WM ovplyvňuje výkon pred prezentáciou stimulov úlohy SIFI (1,5 až 0 s), sa pomocou pokusov zo všetkých audiovizuálnych podmienok úlohy SIFI. Aby sa minimalizoval vplyv rôznych pomerov signálu k šumu a reziduálnych motorických reakcií, počet 0-späť a 2-skúšok bol pred odhadom TFR vyrovnaný. Pre každý pokus v menšom súbore pokusov sme najprv vybrali pokusy z väčšieho súboru pokusov, ktoré sa zhodovali s týmto pokusom, pokiaľ ide o prítomnosť odozvy na n-back stimul v okne predchádzajúcemu začiatku stimulu úlohy SIFI (1,5 až { {14}} s). Jedna skúška z tejto podskupiny vybraných pokusov bola náhodne vybraná a potom odstránená z väčšieho súboru pokusov pred ďalším výberom pokusov. Tento proces výberu sa použil na minimalizáciu potenciálnej nerovnováhy medzi podmienkami, pokiaľ ide o počet pokusov s odpoveďou na úlohu n-back v okne pred začiatkom stimulu úlohy SIFI.

Na posúdenie rozdielov v sile medzi {{0}}spätnými a {{1}spätnými podmienkami sa vykonal neparametrický permutačný test založený na klastri (tvoriaci zhluk =0.05, závislý t- test, iterácie=1000; Maris a Oostenveld, 2007). Test rieši problém viacnásobného porovnávania zhlukom vzoriek susediacich v čase, frekvencii a priestore. Permutačný test založený na klastri sa aplikoval v časovom okne od 1,5 do 0 s vzhľadom na začiatok stimulu úlohy SIFI, na frekvenciách od 2 do 40 Hz. Pozorovaná testovacia štatistika bola vyhodnotená oproti permutačnej distribúcii, aby sa otestovala Ho bez rozdielu medzi podmienkami (obojstranný test, a=0.025).

Ďalej bola použitá upravená verzia permutačného testu na báze klastrov na skúmanie vzťahov medzi rozdielmi vo výkone (2-späť mínus 0-späť) a zodpovedajúcou zmenou v parametroch výkonu n-back, tzn. , hodnoty citlivosti d9 a RT (tvorba zhlukov a=0.05, Spearmanova poradová korelácia, iterácie=1000). Korelačná analýza bola vykonaná oddelene pre každý z dvoch významných rozdielov sily odvodených z analýzy sily v predchádzajúcom kroku (obr. 3). Definícia kanálov, časových intervalov a frekvenčného rozsahu pre korelačnú analýzu sa riadila charakteristikami každého klastra. Preto sa korelačná analýza zamerala na 4–7 Hz a interval od 1,29 do 0 s pre prvý klaster (obr. 3A) a na 20–35 Hz a interval od 1,47 do 0 s pre druhý klaster ( Obr. 3B). Kvôli širokému priestorovému rozsahu klastrov bol výber kanálov konzervatívny a zahŕňal len klastrové kanály s celkovým počtom významných časovo-frekvenčných vzoriek na alebo nad 90. percentilom (z skóre . 1,645). Pre každý klaster sa odhadol priemerný výkon naprieč vybranými frekvenciami a kanálmi v každom časovom bode intervalu špecifického pre klaster pre 0-späť aj 2-späť. Permutačný test založený na klastri sa potom použil na posúdenie korelácií medzi rozdielom výkonu závislým od zaťaženia (2-späť mínus 0-späť) a zodpovedajúcou zmenou v parametroch správania (D n-späť d9, D n-back RT). Časové zhluky odvodené z korelačnej analýzy sa považovali za významné iba vtedy, ak ich hodnoty p boli pod prahovou hodnotou (obojstranný test, a=0.025). Na prieskumné účely, vzťahy medzi rozdielom výkonu závislým od zaťaženia (2-späť mínus 0-späť) vo významných časových klastroch a zmenou vnímania ilúzie v kritických skúškach A2V1 (tj miera ilúzie D) boli tiež preskúmané.

cistanche zdravotné prínosy: zlepšenie pamäti

Analýza poststimulačnej sily v skúškach A2V1

Analýza poststimulačnej sily sa zamerala na kritické skúšky A2V1 z úlohy SIFI. Cieľom bolo preskúmať vplyv zaťaženia WM na spracovanie a vnímanie SIFI. Na tento účel 2 2 opakovane meraná ANOVA (Trujillo-Ortiz et al., 2004; https://github.com/juliankeil/ VirtualTools/blob/master /vt_freq_bwANOVA.m) na poststimulačnú silu v štúdiách A2V1 sa uskutočnili s faktormi záťaž (nízka, vysoká) a vnímanie (bez ilúzie, ilúzia). Kritérium bolo nastavené, 0.01. Analýza zahŕňala všetky kanály a zamerala sa na časové okno od 0 do 0,5 s a na frekvencie od 2 do 40 Hz. Na zabezpečenie primeraného pomeru signálu k šumu v časovo-frekvenčnej analýze bolo potrebných minimálne 30 pokusov pre každú podmienku (Luck, 2005). Po vylúčení skúšok, v ktorých nebola poskytnutá žiadna odpoveď, bol k dispozícii priemerný počet 170,9 (SD 27) skúšok A2V1 bez artefaktov pre 0-stav chrbta a 175,7 (SD 15) skúšok pre 2-chrbát stave. Počet 30 pokusov pre každý zo štyroch stavov sa teda dosiahol len vtedy, keď miera ilúzií v 0-chrbte a 2-chrbte bola približne medzi 17,5 percentami a 82,5 percentami. Z 21 účastníkov zahrnutých do analýzy sily pred stimulmi úlohy SIFI bolo šesť účastníkov s nedostatočným počtom pokusov o ilúziu (priemerná miera ilúzií 6 SD: 12.1 62 0,3 percenta za 0-späť a 9.96 5,6 percent v 2-zadnej časti) a troch účastníkov s nedostatočným počtom pokusov bez ilúzií (priemerná miera ilúzií 6 SD: 78 6 2,3 percenta v {{56 }}späť a 88.{58}}.5 percent v 2- späť) boli vylúčené. Následne bola do ďalšej analýzy zahrnutá podskupina 12 účastníkov (priemerný vek 6 SD: 26.8 6 8.3 roky; osem žien). Okrem toho, aby sa minimalizoval vplyv rôznych pomerov signálu k šumu, počet pokusov v štyroch podmienkach sa pred výpočtom TFR vyrovnal. Toto sa uskutočnilo výberom zo stavov s väčším počtom pokusov redukovaného súboru pokusov, ktoré sa čo najviac zhodovali v RT so skúšaním stavu s najmenším počtom pokusov.

Na riešenie problému viacnásobného porovnania sa použil dvojkrokový opravný prístup. V prvom kroku boli účinky klasifikované ako významné iba vtedy, ak aspoň dva susedné kanály vykazovali rovnaký účinok (Picton a kol., 2000; Maris a Oostenveld, 2 {{20}}07). Potom sa algoritmus klastrovania FieldTrip (Oostenveld a kol., 2011; https://github.com/field trip/field trip/blob/master/private/find cluster.m) aplikoval na trojrozmernú binárnu maticu vzorky spĺňajúce kritérium p, 0,01 (označené ako 1; ostatné boli označené ako 0), aby sa vytvorili zhluky založené na časovej, spektrálnej a priestorovej susedstve. Ako druhý opravný krok sme použili algoritmus 3dClustSim (AFNI, verzia 17.3.07; Cox, 1996; RRID: SCR_005927) na simuláciu 10,000 matíc náhodných hodnôt medzi 0 a 1, s rovnakými rozmermi ako naše údaje. V týchto simuláciách 3dClustSim odhadol veľkosť klastra pripojených hodnôt pod 0,01. V rámci simulácií sa odhaduje pravdepodobnosť získania trojrozmerného zhluku danej veľkosti v náhodných údajoch. V súlade s tým sme považovali klastre za významné, ak obsahovali viac ako 131,7 prvkov pod kritériom (p, 0,01) matice 126 39 51 (časové body frekvencie kanálov). Na ďalšiu analýzu hlavných účinkov a interakcií bola analýza doplnená o post hoc párové t-testy s použitím Holm-Bonferroniho korekcie (Holm, 1979), aby sa zohľadnili viaceré porovnania.

cistanche stonka

Analýza zdroja

Analýza zdrojového priestoru sa uskutočnila na ďalšie skúmanie účinkov získaných z analýzy na úrovni senzora. Pre každého účastníka bola individuálna T{{0}} vážená magnetická rezonancia (3T Magnetom TIM Trio, Siemens, AG) spoluregistrovaná s individuálne digitalizovanými polohami elektród EEG (FastTrak Polhemus) do spoločného súradnicového systému (Montreal Neurologický ústav; MNI). Toto sa uskutočnilo pomocou digitalizovaných informácií o tvare hlavy a východiskových umiestnení (nasion, ľavý a pravý predušný bod). Spoločne zaregistrovaný MRI obraz bol potom segmentovaný pomocou algoritmu SPM12 (FieldTrip) a bol skonštruovaný realistický trojplášťový (mozog, lebka, koža) hraničný model objemového vodiča (BEM) (Oostendorp a van Oosterom, 1989). Potom sa šablóna mozgu MNI nelineárne skrútila na anatomické údaje každého účastníka, aby sa získal trojrozmerný zdrojový model (objemová mriežka) s rozlíšením 10 mm, ktorý sa použil na ďalšiu analýzu. Na odhad distribúcie prúdovej hustoty bol použitý algoritmus Loreta (Pascual-Marqui, 2007) s parametrom l regularizácie nastaveným na 1 percento. Matica krížovej spektrálnej hustoty (CSD) sa vypočítala pomocou metódy rýchlej Fourierovej transformácie (FFT) pre údaje združené podľa podmienok v časovom intervale a strednej frekvencii každého účinku, ako sa získalo z analýzy úrovne pokožky hlavy. Spektrálne vyhladzovanie bolo definované tak, aby vyhovovalo sledovanej frekvencii (napr. pre u predstimulačný efekt sa použila stredná frekvencia 66 2 Hz vyhladzovania, čo malo za následok rozsah 4-8 Hz; obr. 3A). Ak krátke časové intervaly vyžadovali rozsiahle vyhladzovanie nad rámec požadovaných frekvencií, vyhladenie bolo definované ako minimum potrebné pre odhad CSD. Odhad aktuálnej hustoty pre každý poststimulačný účinok bol normalizovaný na odhad zdroja pre okno základnej línie (0,5 až 0,1 s) a zodpovedajúci frekvenčný rozsah pomocou log (Poststimulus/Baseline). Log pomer sa použil ako forma normalizácie na korekciu možného šumu alebo skreslenia "centra hlavy", tj skutočnosti, že zdrojová aktivita je často nadhodnotená v centre mozgu. Použitie log-pomeru teda zvyšuje citlivosť analýzy.

Na posúdenie rozdielov vo výkone zdroja predstimulu medzi 2-zadnými a 0-zadnými podmienkami sa použil jednostranný permutačný test založený na klastri (tvorba zhluku a=0.05, závislá t- test, iterácie=1000, konečné a=0.05). Ako je opísané vyššie, zdrojová analýza sa zamerala na ďalšie preskúmanie zistení analýzy na úrovni senzorov. Preto bol smer jednostranných testov určený výsledkami na úrovni senzorov. Pre každý z účinkov poststimulačnej interakcie sa vykonala podobná zhluková analýza, aby sa posúdilo, či sa zdrojová aktivita súvisiaca s vnímaním ilúzie (klam – žiadna ilúzia), ktorá údajne odráža silnú integráciu, líšila medzi 0-späť a 2-späť . V súlade s predchádzajúcimi štúdiami (Keil a kol., 2014; Balz a kol., 2016b) predpokladáme, že rozdiel v nervovej aktivite medzi pokusmi s ilúziou a bez ilúzie odhaľuje koreláty integrácie medzi crossmodálnymi signálmi. Rozdiel medzi klamom a žiadnou ilúziou bol odhadnutý pomocou logaritmu (ilúzia/noilúzia).

prášok z cistanche extraktu

Výsledky

Správanie

n-späť

Behaviorálna analýza výkonu n-back úloh (obr. 2A) odhalila, že hodnoty citlivosti d9 v 2-spätných skúškach boli výrazne nižšie v porovnaní s 0-spätnými skúškami (priemer 6 SD: 3). {8}}.64 vs 4.72 6 0.15; t(23)=10.4, BF=30,419,{{20}}46.9, p,0,001). Okrem toho boli RT v 2-spätných skúškach výrazne pomalšie v porovnaní so 0-spätnými skúškami (priemer 6 SD: 902.3 6 130ms oproti 663.8 6 105ms; t(23)=9,9, BF=11, 852 368,2, p, 0,001). Preto vyššie zaťaženie WM bolo spojené s horším výkonom n-back.

WIFI

Replikovaním zistenia našej nedávnej behaviorálnej štúdie (Michail a Keil, 2018) v nezávislej vzorke (n =24) sa miera ilúzie SIFI výrazne zvýšila 2-späť v porovnaní s 0-spätné pokusy (priemer 6 SD: 39.{6}},4 percenta oproti 35.8 6 23,2 percenta, v uvedenom poradí; jednostranný t-test párových vzoriek, t(23)=2.1, BF=1.3, p =0.025; Obr. 2B). Priemerné štúdie RT až A2V1 sa však medzi 2-spätnými a 0-spätnými štúdiami významne nelíšili (priemer 6 SD: 787 6 90 oproti 781 6 93 ms, v uvedenom poradí; t(23 ) {{30}}.6, BF=0.2,p =0.65). Ďalšia analýza RT a percento pokusov so správnymi odpoveďami v piatich kontrolných podmienkach (A0V1, A0V2, A1V1, A2V0, A2V2) neodhalili žiadne významné rozdiely medzi 2-chrbtom a {{47 }}spätné podmienky (všetky porovnania s. 0,05). Zaťaženie WM teda špecificky ovplyvnilo mieru ilúzie SIFI, ale nie presnosť a RT v kontrolných podmienkach.

Korelácia medzi mierou ilúzie SIFI a výkonom n-back V ďalšom kroku sa vykonali Spearmanove korelačné analýzy poradia, aby sa zistilo, či zmeny miery ilúzie závislé od zaťaženia WM (2-späť mínus 0-späť) súvisia s n-back výkon medzi účastníkmi. Nárast miery ilúzie závislý od zaťaženia negatívne koreloval s redukciou n-back d9 (r=–0,49,p =0,047, BF=2,99; Obr. 2C), ale nie s n-spätným spomalením RT (r=0.14, p =0.729, BF=0.20; Obr. 2C). Účastníci s vyšším nárastom miery ilúzie SIFI v závislosti od zaťaženia boli teda v úlohe n-späť menej presní (2-späť vs 0-späť).

Neurónové oscilácie

Záťaž WM zvyšuje výkon u a znižuje výkon b predtým, ako stimuly úloh SIFI odhalili významné rozdiely vo výkone vo frekvenčných pásmach u a b medzi 2-zadnými a 0-zadnými stavmi.

frekvenčný rozsah (;20–35Hz; neparametrický permutačný test, p =0.002; obr. 3B, ľavý panel). Tento klaster obsahoval frontcentrálne kanály a bol pozorovaný v intervale od 1,47 do 0 s. Analýza zdroja tohto efektu odhalila výrazne nižšiu silu b pre 2-chrbát v porovnaní so 0-stavom chrbta v široko rozšírenej centrálnej oblasti mozgu, vrátane bilaterálnych motorických oblastí a mediálneho cingulárneho kortexu (jednostranný neparametrický permutačný test, p =0.002; Obr. 3B, pravý panel). b rozdiel výkonu (2-späť mínus 0-späť) na úrovni pokožky hlavy, spriemerovaný naprieč frekvenciami a kanálmi, sa potom odhadol pre každý časový bod klastra. Ďalej sa použila klastrová permutačná analýza, aby sa otestovalo, či rozdiel výkonu b (2-späť mínus 0-späť) koreluje v akomkoľvek časovom bode so závislým od zaťaženia (2-späť mínus 0-späť) zmeny vo výkonnosti n-back. Je zaujímavé, že rozdiel v sile b významne koreloval s rozdielmi n-back RT v dvoch prestimulačných intervaloch (neparametrický permutačný test, p, 0,025), ale nie s rozdielmi citlivosti d9 (obr. 3B, stredný panel). Rozdiel u výkonu závislý od zaťaženia nekoreloval so zmenami v n-back RT alebo citlivosti d9 (obr. 3A, stredný panel). Preto výraznejšie zníženie výkonu b pred stimulmi úlohy SIFI v závislosti od zaťaženia súviselo s dlhšími reakčnými časmi n-back (2-späť mínus 0-späť). Prieskumná analýza vzťahov medzi priemerným rozdielom výkonu závislým od zaťaženia v týchto dvoch intervaloch a zmenou vnímania ilúzie v kritických skúškach A2V1 z úlohy SIFI neodhalila žiadne významné účinky (všetky ps . 0,08). Celkovo naše analýzy odhalili, že zvýšené zaťaženie WM sa prejavuje zvýšeným výkonom u v bilaterálnom PFC a moduláciou relevantnou pre výkon v výkone b v bilaterálnych motorických oblastiach a mediálnom cingulárnom kortexe.

Obrázok 2. Behaviorálne výsledky úlohy n-back a kritické skúšky A2V1 úlohy SIFI. Účastník vykazoval vyššiu citlivosť d9 (ľavý panel) a kratšie RT (pravý panel) v 0-zadnej časti v porovnaní so 2-zadnými pokusmi. B, miera ilúzie SIFI bola vyššia v 2-zadnej časti v porovnaní so 0-zadným stavom (ľavý panel), zatiaľ čo RT sa medzi stavmi významne nelíšili (pravý panel). Horizontálne čiary označujú strednú a vertikálnu SEM. C, Korelácia medzi zmenami v rýchlosti ilúzie SIFI závislými od zaťaženia (2-späť mínus 0-späť) a zodpovedajúcimi zmenami v hodnotách n-back d9 (ľavý panel) a n-back RT (pravý panel) . Zvýšené vnímanie SIFI ilúzie korelovalo so zníženými hodnotami d9 v úlohe n-back (tj horšia presnosť n-back). Čierne čiary predstavujú najlepšie vyhovujúcu lineárnu regresiu a tieňované oblasti 95-percentný interval spoľahlivosti;

Obrázok 3. Modulácia výkonu WM závislá od zaťaženia pred úlohou SIFI. Klastrová analýza odhalila dva zhluky rozdielov v sile medzi 2-zadnými a 0-zadnými stavmi. Predný u (4–7 Hz) výkon, lokalizovaný v PFC a ACC, bol výrazne silnejší v 2-zadnej časti v porovnaní so 0-zadnou časťou. Tento efekt nesúvisel so zmenami výkonu v úlohe n-back. B, Fronto-centrálny b (20–35 Hz) výkon, lokalizovaný v bilaterálnej motorickej a mediálnej cingulárnej kôre, bol nižší v 2-chrbte v porovnaní s 0-stavom chrbta. Pokles výkonu b súvisel so spomalením RT závislým od zaťaženia (2-späť mínus 0-späť) v úlohe n-späť. Ľavé panely, TFR rozdielu výkonu závislého od zaťaženia (int hodnoty), spriemerované naprieč kanálmi s najvyšším príspevkom do klastra a maskované na základe časového a spektrálneho rozsahu klastra. Vyššie hodnoty znamenajú silnejší výkon pre 2-zadnú časť v porovnaní s {{20}}podmienkou chrbta. Farebná škála sa vzťahuje len na nezamaskované hodnoty t. Topografické mapy zobrazujú priestorové rozloženie rozdielu v časovom a frekvenčnom okne klastra. Kanály s vysokým príspevkom do klastra (tj s celkovým počtom významných časovo-frekvenčných vzoriek na alebo nad priemerom) sú zvýraznené bodkami. Stredné panely, Časový priebeh korelácie medzi rozdielom výkonu závislým od zaťaženia v klastri a zodpovedajúcimi zmenami v parametroch výkonu n-back, citlivosť D d9 (ružová) a D RT (zelená). Vodorovné čiary v spodnej časti označujú korelačné časové zhluky s p, 0,1 a hrubými písmenami p, 0,025. Pravé panely, Kontrast zdroja (hodnoty int) medzi 2-späť a 0-späť pre klastre získané z analýzy úrovne pokožky hlavy.

Poststimulus uab výkon odráža interakciu medziPamäťzaťaženie a vnímanie ilúzií

Poststimulačná sila bola analyzovaná so zameraním na to, ako sa vnímanie ilúzie, ako aj rôzne úrovne zaťaženia, odrážajú v oscilačnej sile po prezentácii kritických stimulov A2V1. Na tento účel sa vykonala 2 2 opakovane meraná ANOVA s faktormi Záťaž (nízka, vysoká) a Vnímanie (bez ilúzie, ilúzia) pre oscilačnú silu pokusov A2V1, v okne od 0 do 0,5 s relatívne k začiatku stimulu. Významné hlavné efekty a interakcie sú reprezentované v zhlukoch získaných z výsledkov trojrozmernej (čas-frekvenčný-kanál) ANOVA (podrobnosti nájdete v časti Materiály a metódy). Pre všetky hlásené post hoc t-testy sa relatívna zmena výkonu pre každý stav uvádza ako priemer 6 SD.

4C – E). Bol tu tiež hlavný účinok vnímania v ranom okcipitálnom pásme výkonu (7–13 Hz, 0–60 ms; obr. 4F). Post hoc analýza ukázala, že zvýšenie sily po stimule bolo výrazne vyššie v ilúzii ako pri pokusoch bez ilúzie.

Ešte dôležitejšie je, že ANOVA odhalila tri zhluky interakcií vnímania záťaže (obr. 5). Rekonštrukcia zdroja

zdravotné prínosy cistanche tubolosa

Diskusia

V tejto štúdii sme skúmali vplyv zaťaženia WM na nervové oscilácie súvisiace s vnímaním v ilúzii SIFI. Zistili sme, že vysoká v porovnaní s nízkou záťažou WM bola spojená s vyššou náchylnosťou na ilúziu. Okrem toho sme pozorovali moduláciu poststimulačnej sily, ktorá je základom multisenzorickej integrácie v SIFI, ako sa ukázalo pri interakcii medzi vnímaním zaťaženia a ilúzie vo viacerých fázach spracovania. Konkrétne vnímanie ilúzie pod vysokou v porovnaní s nízkouPamäťzaťaženie bolo spojené so zapojením výkonu zhora nadol u a b. To naznačuje, že crossmodálne interakcie v SIFI sú citlivé na manipuláciu s dostupnými kognitívnymi zdrojmi závislú od zaťaženia.

Replikovaním našej nedávnej práce (Michail a Keil, 2018) sme zistili vyššiu náchylnosť na SIFI pri vysokom zaťažení WM. Zmeny v náchylnosti na ilúziu tiež medzi účastníkmi pozitívne korelovali s počtom kognitívnych zdrojov používaných úlohou n-back. Toto zistenie ukazuje, že audiovizuálna integrácia v SIFI je citlivá na množstvo dostupných kognitívnych zdrojov.

Ďalej sme analyzovali silu neurónových oscilácií pred úlohou SIFI, aby sme zistili, že ortogonálna úloha n-back bola účinná pri vytváraní modulácií výkonu predtým spojených s procesmi WM. V súlade s dobre zdokumentovanou úlohou frontálnej u aktivity vo WM (Gevins a kol., 1997; Jensen a Tesche, 2002) sme zistili zvýšenie čelného u výkonu závislé od zaťaženia. Okrem toho sme pozorovali potlačenie výkonu b závislé od zaťaženia v bilaterálnych motorických oblastiach, čo je v súlade s predchádzajúcimi správami o čelnom potlačení b v úlohách WM (Brookes a kol., 2011; Heinrichs-Graham a Wilson, 2015; Kornblith a kol. ., 2016) a možno odráža nácvik endogénneho obsahu počas údržby WM (Spitzer a Haegens, 2017). Bilaterálna distribúcia účinku, ktorá bola silnejšia v pravej motorickej kôre, ipsilaterálna k odpovedajúcej ruke, pretrvávanie účinku až do nástupu SIFI a dlhý interval medzi reakciou zadnej úlohy a nástupom stimulu SIFI (najmenej 1600 ms) argumentujú proti pripisovaniu tohto účinku rozdielom v motorickej aktivite súvisiacim s odpoveďou. Je zaujímavé, že supresia b korelovala so spomalením RT v úlohe n-back, čo naznačuje, že modulácia energie b môže odrážať množstvo individuálneho kognitívneho úsilia (Tallon-Baudry et al., 2004).

Potom sme skúmali, či zaťaženie WM ovplyvnilo oscilačné podpisy vnímania ilúzie v SIFI. Naša analýza post-stimulačnej sily v štúdiách A2V1 odhalila interakciu medzi záťažou WM a vnímaním ilúzie, ktorá zahŕňa tri odlišné účinky. Prvý účinok bol pozorovaný pri ľavom frontálnom b výkone pri;70 ms, zahŕňajúci oblasti ľavej motoriky (PMC a SMA) a ľavú sluchovú kôru. Vnímanie ilúzie pri nízkom zaťažení bolo spojené so zvýšeným skorým výkonom b, zatiaľ čo vnímanie ilúzie pri vysokom zaťažení bolo spojené so zníženým výkonom b. Zatiaľ čo sa tradične spájajú s procesmi dobrovoľného pohybu, oscilácie b v motorickej kôre sa podieľajú aj na spracovaní zmyslových konfliktov (Huang a kol., 2014), čo je v súlade s dôkazmi o úlohe oscilácií b pri spracovaní chýb predikcie.

(Arnal a kol., 2011; Arnal a Giraud, 2012). Komunikácia motoricko-sluchovej kôry je v súlade s rozsiahlymi anatomickými a funkčnými obojsmernými spojeniami medzi týmito oblasťami (Zatorre a kol., 2007; Rauschecker a Scott, 2009; Nelson a kol., 2013; Cheung a kol., 2016; Zhang a kol. ., 2016). Preto tvrdíme, že pozorovaná modulácia výkonu b v sluchovej a motorickej kôre môže zodpovedať signálu audiovizuálneho nesúladu po skorých krížových interakciách. V súlade s tým potlačenie výkonu b pri vysokom zaťažení pravdepodobne odráža signál skorého nesúladu. Nedostatok dostupných kognitívnych zdrojov pri vysokej záťaži môže zabrániť skorému vyriešeniu audiovizuálneho konfliktu vnímania. Táto predstava je v súlade s dôkazom skorého potlačenia sily b na ľavých frontocentrálnych kanáloch počas skorého hodnotenia nesúladu nekongruentných audiovizuálnych rečových podnetov v efekte McGurk (Roa Romero et al., 2015). Naopak, zvýšenie výkonu b pri nízkej záťaži môže odrážať signál vnímanej audiovizuálnej zhody, signál zhody, ako výsledok silných skorých crossmodálnych interakcií uľahčených množstvom kognitívnych zdrojov. Naše údaje preto naznačujú, že dostupnosť kognitívnych zdrojov a kongruencia stimulov zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri definovaní povahy skorej multisenzorickej integrácie, možno prostredníctvom ich spoločného účinku na skoré medzimodálne interakcie. Táto predstava je v súlade so štúdiami, ktoré dokazujú, že smer krížových interakcií, tj zlepšenie alebo depresia, je ovplyvnený alokáciou zdrojov pozornosti (Talsma a kol., 2007) a kongruenciou stimulov (Calvert a kol., 2000). Účinok závislý od zaťaženia na výkon včasného b teda pravdepodobne odráža moduláciu skorého spracovania krížového nesúladu v SIFI. Budúce štúdie sú potrebné na to, aby sa zistilo, či predpokladaná alternatívna reprezentácia „nezhody“ a „zhody“ pomocou modulácií výkonu b v sieti sluchovo-motorických je novým fenoménom (Theves et al., 2020).

Po včasnom interakčnom efekte v osciláciách b sme pozorovali, že vnímanie ilúzie pri vysokom zaťažení bolo spojené so zvýšením čelného u výkonu okolo 120 ms po stimule, lokalizovaným v strede ACC. Zaujímavé je, že žiadne takéto zvýšenie nebolo zistené v podmienkach nízkej záťaže. Na základe dôkazov o aktivite frontálnej strednej línie u počas detekcie konfliktu (Hanslmayr et al., 2008; Nigbur et al., 2012; Töllner et al., 2017), neistoty prieskumu (Cavanagh et al., 2012) a spracovania chýb predikcie (Cavanagh et al., 2010), aktivita frontálnej strednej čiary u bola navrhnutá ako mechanizmus, ktorý je základom procesu kognitívnej kontroly (Cavanagh a Frank, 2014). Podobnú úlohu frontálnej u aktivity v multisenzorickom prostredí podporujú štúdie demonštrujúce modulácie frontálnej u sily v multisenzoricky rozdelenej pozornosti (Keller et al., 2017), po priestorovo nekongruentnej audiovizuálnej stimulácii (Cohen a Donner, 2013) a počas integrácie inkongruentných audiovizuálne rečové podnety v McGurkovom efekte (Keil et al., 2012; Roa Romero et al., 2016; Fernández et al., 2018). Preto stredný frontálny nárast u počas integrácie audiovizuálnych stimulov SIFI pri vysokej záťaži môže zodpovedať signálu zvýšenej potreby kontroly zhora nadol vzhľadom na zvýšený konflikt vnímania alebo neistotu.

Okrem zvýšenia u zhora nadol bolo vnímanie ilúzie pri vysokom zaťažení spojené s následným poklesom čelného výkonu b o približne 350 ms. Opäť nebol pozorovaný žiadny takýto účinok v podmienkach nízkej záťaže. Lokalizácia tohto b power efektu v pravom PFC a ACC a bilaterálnych časových kôrach naznačuje zhora nadol čelnú moduláciu neskorého integračného senzorického spracovania v oblastiach multisenzorického spracovania.

Čo sa týka úlohy b oscilácií pri prenášaní vplyvov zhora nadol zo senzorických oblastí vyššieho rádu do nižšieho rádu, rastie konsenzus (Buschman a Miller, 2007; Arnal a Giraud, 2012; Bastos a kol., 2015; Fries, 2015; Richter a kol., 2017). Okrem toho je STG kritickou oblasťou mozgu pre multisenzorickú integráciu (Calvert a kol., 2000; Beauchamp a kol., 2004; Balz a kol., 2016a). V súlade s týmito štúdiami môže pozorované potlačenie výkonu b počas integrácie pri vysokom zaťažení odrážať neskoré integračné spracovanie zhora nadol v multisenzorickej asociačnej kôre. Tento návrh je v súlade s dôkazmi o frontálnych oblastiach modulujúcich senzorické spracovanie v nadradenom temporálnom kortexe (Sohoglu a kol., 2012; Wild a kol., 2012). V súlade s týmto návrhom bola integrácia audiovizuálnych rečových podnetov do McGurkovho efektu spojená s neskorým poklesom frontálnej sily b (Roa Romero et al., 2015). Celkovo vzaté, neskoré zníženie výkonu b pri vysokom zaťažení môže zodpovedať vylepšenému spracovaniu neskorých crossmodálnych interakcií v SIFI zhora nadol.

Stručne povedané, naša štúdia odhaľuje, že audiovizuálna integrácia pri vysokej záťaži je spojená so skorým potlačením napájania b, pravdepodobne odrážajúcim detekciu audiovizuálneho nesúladu. Nasleduje zvýšený čelný u výkon zhora nadol signalizujúci potrebu zvýšenej kontroly a následné čelné zníženie b, pravdepodobne odrážajúce moduláciu zhora nadol neskorého integračného spracovania. Najmä oscilácie súvisiace s ilúziou ovplyvnené záťažou primárne v asociačných oblastiach v temporálnom kortexe, ale nie vo vizuálnej kôre. To naznačuje, že vyčerpanie kognitívnych zdrojov ovplyvňuje predovšetkým multisenzorické procesy vyššieho rádu, ale nemusí nevyhnutne ovplyvňovať spracovanie v primárnych vizuálnych oblastiach. Naše výsledky sú v súlade s návrhom, že zapojenie spracovania zhora nadol je potrebné, keď je konflikt alebo konkurencia medzi nesenzorickými zložkami multisenzorického stimulu pre zdroje vysoká (Talsma et al., 2010). Súčasné zistenia naznačujú, že nervové oscilácie, ktoré sú základom integračných crossmodálnych interakcií vo viacerých fázach spracovania, sa dynamicky prispôsobujú meniacim sa kognitívnym požiadavkám a dostupným zdrojom. Je zaujímavé, že audiovizuálna integrácia nekongruentných rečových podnetov v McGurkovom efekte bola spojená s analogickými nervovými odpoveďami, konkrétne so skorým a neskorým poklesom sily b (Roa Romero a kol., 2015) a zvýšením čelnej sily u (Roa Romero a kol., 2016; Fernández a kol., 2018). Tieto pozoruhodné podobnosti medzi úlohou SIFI pri vysokej záťaži a McGurkovým efektom naznačujú, že výkon u a b môže odrážať všeobecné integračné mechanizmy, ktoré sa využívajú, keď integrácia konfliktných audiovizuálnych podnetov vyžaduje viac zdrojov spracovania, a to buď z dôvodu zložitosti podnetov (reč vs. -reč) alebo kvôli ortogonálnej manipulácii so záťažou WM. Vzhľadom na behaviorálne dôkazy o vplyve percepčnej záťaže na McGurk efekt (Alsius a kol., 2005, 2007), budúce štúdie by mali preskúmať, do akej miery sa u a b sila získava v McGurkovom efekte pri vysokej kognitívnej záťaži.