Возрастные изменения влияния скорости предъявления стимулов на конфигурацию слуховых вызванных потенциалов: от детства к взрослости


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Известно, что у взрослых частота предъявления стимулов имеет большое влияние на конфигурацию вызванных потенциалов (ВП): амплитуда их компонентов увеличивается по мере снижения частоты предъявления стимулов. Однако работ, оценивающих возрастные изменения этой модуляции ВП, мало. Цель данного исследования - изучить возрастные изменения влияния скорости предъявления слуховых стимулов на ВП. Участникам ( N = 48), разделенным на четыре возрастные группы (2-7, 8-11, 12-17 и 18-35 лет), предъявлялся слуховой тон (1000 Гц) при трех различных условиях интервала от начала предъявления одного стимула до начала предъявления следующего стимула: 0,9 с, 1,8 с и 3,6 с. Во время предъявления стимулов электроэнцефалограмма (ЭЭГ) регистрировалась с помощью 28 каналов. Установлено, что амплитуда компонентов ВП увеличивалась при удлинении интервала. Однако этот эффект был по-разному выражен в каждой из возрастных групп в зависимости от компонента и участка коры. Амплитуда N1P1 увеличивалась с условия 0,9 с до условия 1,8 с в двух самых старших группах (12-17 лет и взрослые) преимущественно во фронто-центральных отделах. Аналогичное увеличение демонстрировал компонент P2N1, но эффект скорости презентации начинал наблюдаться с более младшей группы (старше 8-10 лет). Только для взрослой группы было характерно значительное увеличение амплитуд N1P1 и P2N1 при удлинении интервала с 1,8 до 3,6 с. Таким образом, эффект скорости предъявления стимулов на ВП не является полностью сформированным даже в подростковом возрасте и зависит от компонента ВП, при этом амплитуда P2N1 демонстрирует модуляцию в более молодом возрасте.

Об авторах

Дарья Георгиевна Костанян

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»

Автор, ответственный за переписку.
Email: daria.kost17@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1436-8909
SPIN-код: 2460-5042

аспирант, младший научный сотрудник, Научный центр когнитивных исследований

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1

Анна Борисовна Ребрейкина

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: anna.rebreikina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5714-2040
SPIN-код: 2284-9088

кандидат биологических наук, научный сотрудник, Научно-технологический университет «Сириус» ; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, Российская академия наук

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1; Российская Федерация, 101000, Москва, улица Бутлерова, 5А

Ольга Владимировна Сысоева

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: olga.v.sysoeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4005-9512
SPIN-код: 2139-6619

кандидат психологических наук, заведующая лабораторией нейробиологии типичного и атипичного развития, Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус» ; ведущий научный сотрудник, лаборатория высшей нервной деятельности человека, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, Российская академия наук ; факультет биологии и биотехнологии, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1; Российская Федерация, 101000, Москва, улица Бутлерова, 5А; Российская Федерация, 117418, Москва, ул. Профсоюзная, д. 33, стр. 4

Список литературы

  1. Bishop, D. V., Hardiman, M., Uwer, R., & von Suchodoletz, W. (2007). Maturation of the long-latency auditory ERP: Step function changes at start and end of adolescence. Developmental Science, 10(5), 565-575. https://doi.org/10.1111/j.1467-7687.2007.00619.x
  2. Bishop, D. V. M. (2007). Using mismatch negativity to study central auditory processing in developmental language and literacy impairments: Where are we, and where should we be going? Psychological Bulletin, 133(4), 651-672. https://doi.org/10.1037/0033-2909.133.4.651
  3. Bruneau, N., Roux, S., Guerin, P., Barthelemy, C., & Lelord, G. (1997). Temporal prominence of auditory evoked potentials (N1 wave) in 4-8-year-old children. Psychophysiology, 34(1), 32-38.
  4. Čeponiene, R., Cheour, M., & Näätänen, R. (1998). Interstimulus interval and auditory event-related potentials in children: Evidence for multiple generators. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 108(4), 345-354. https://doi.org/10.1016/S0168-5597(97)00081-6
  5. Čeponiene, R., Rinne, T., & Näätänen, R. (2002). Maturation of cortical sound processing as indexed by event-related potentials. Clinical Neurophysiology, 113(6), 870-882. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(02)00078-0
  6. Eggermont, J. J. (1988). On the rate of maturation of sensory evoked potentials. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 70(4), 293-305.
  7. Eggermont, J. J., & Ponton, C. W. (2003). Auditory-evoked potential studies of cortical maturation in normal hearing and implanted children: Correlations with changes in structure and speech perception. Acta Oto-Laryngologica, 123(2), 249-252.
  8. Gilley, P. M., Sharma, A., Dorman, M., & Martin, K. (2005). Developmental changes in refractoriness of the cortical auditory evoked potential. Clinical Neurophysiology, 116(3), 648-657.
  9. Gomes, H., Dunn, M., Ritter, W., Kurtzberg, D., Brattson, A., Kreuzer, J. A., & Vaughan Jr, H. G. (2001). Spatiotemporal maturation of the central and lateral N1 components to tones. Developmental Brain Research, 129(2), 147-155.
  10. Guiraud, J. A., Kushnerenko, E., Tomalski, P., Davies, K., Ribeiro, H., Johnson, M. H., & BASIS team. (2011). Differential habituation to repeated sounds in infants at high risk for autism. Neuroreport, 22(16), 845-849.
  11. Jaffe-Dax, S., Frenkel, O., & Ahissar, M. (2017). Dyslexics’ faster decay of implicit memory for sounds and words is manifested in their shorter neural adaptation. eLife, 6, e20557. https://doi.org/10.7554/eLife.20557
  12. Kostanian, D., Rebreikina, A., Voinova, V., & Sysoeva, O. (2023). Effect of presentation rate on auditory processing in Rett syndrome: Event-related potential study. Molecular Autism, 14(1), 40. https://doi.org/10.1186/s13229-023-00566-1
  13. Lieder, I., Adam, V., Frenkel, O., Jaffe-Dax, S., Sahani, M., & Ahissar, M. (2019). Perceptual bias reveals slow-updating in autism and fast-forgetting in dyslexia. Nature Neuroscience, 22(2), 256-264. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0308-9
  14. López-Caballero, F., Coffman, B., Seebold, D., Teichert, T., & Salisbury, D. F. (2023). Intensity and inter-stimulus-interval effects on human middleand long-latency auditory evoked potentials in an unpredictable auditory context. Psychophysiology, 60(4), e14217. https://doi.org/10.1111/psyp.14217
  15. Lu, Z., Williamson, S., & Kaufman, L. (1992). Behavioral lifetime of human auditory sensory memory predicted by physiological measures. Science, 258(5088), 1668-1670. https://doi.org/10.1126/science.1455246
  16. Millin, R., Kolodny, T., Flevaris, A. V., Kale, A. M., Schallmo, M.-P., Gerdts, J., Bernier, R. A., & Murray, S. (2018). Reduced auditory cortical adaptation in autism spectrum disorder. eLife, 7, e36493. https://doi.org/10.7554/eLife.36493
  17. Moore, J. K. (2002). Maturation of human auditory cortex: Implications for speech perception. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology, 111(5_suppl), 7-10.
  18. Moore, J. K., & Guan, Y.-L. (2001). Cytoarchitectural and axonal maturation in human auditory cortex. Journal of the Association for Research in Otolaryngology, 2, 297-311.
  19. Paetau, R., Ahonen, A., Salonen, O., & Sams, M. (1995). Auditory evoked magnetic fields to tones and pseudowords in healthy children and adults. Journal of Clinical Neurophysiology: Official Publication of the American Electroencephalographic Society, 12(2), 177-185.
  20. Pereira, D. R., Cardoso, S., Ferreira-Santos, F., Fernandes, C., Cunha-Reis, C., Paiva, T. O., Almeida, P. R., Silveira, C., Barbosa, F., & Marques-Teixeira, J. (2014). Effects of inter-stimulus interval (ISI) duration on the N1 and P2 components of the auditory event-related potential. International Journal of Psychophysiology, 94(3), 311-318. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.09.012
  21. Ponton, C. W., Eggermont, J. J., Kwong, B., & Don, M. (2000). Maturation of human central auditory system activity: Evidence from multi-channel evoked potentials. Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 111(2), 220-236. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(99)00236-9
  22. Portnova, G., Rebreikina, A., & Martynova, O. (2022). The ages of zone of proximal development for retrospective time assessment and anticipation of time event. Applied Neuropsychology: Child, 11(4), 761-770. https://doi.org/10.1080/21622965.2021.1961084
  23. Ruchat, P., Schlaepfer, J., Delabays, A., Hurni, M., Milne, J., & Von Segesser, L. K. (2002). Left atrial radiofrequency compartmentalization for chronic atrial fibrillation during heart surgery. Thoracic and Cardiovascular Surgeon, 50(3), 155-159. https://doi.org/10.1055/s-2002-32411
  24. Ruhnau, P., Herrmann, B., Maess, B., & Schröger, E. (2011). Maturation of obligatory auditory responses and their neural sources: Evidence from EEG and MEG. NeuroImage, 58(2), 630-639. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.06.050
  25. Sams, M., Hari, R., Rif, J., & Knuutila, J. (1993). The Human Auditory Sensory Memory Trace Persists about 10 sec: Neuromagnetic Evidence. Journal of Cognitive Neuroscience, 5(3), 363-370. https://doi.org/10.1162/jocn.1993.5.3.363
  26. Sharma, A., Kraus, N., J. McGee, T., & Nicol, T. G. (1997). Developmental changes in P1 and N1 central auditory responses elicited by consonant-vowel syllables. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 104(6), 540-545. https://doi.org/10.1016/S0168-5597(97)00050-6
  27. Sussman, E., Steinschneider, M., Gumenyuk, V., Grushko, J., & Lawson, K. (2008). The maturation of human evoked brain potentials to sounds presented at different stimulus rates. Hearing Research, 236(1), 61-79. https://doi.org/10.1016/j.heares.2007.12.001
  28. Ulanovsky, N., Las, L., Farkas, D., & Nelken, I. (2004). Multiple time scales of adaptation in auditory cortex neurons. Journal of Neuroscience, 24(46), 10440-10453.
  29. Vallat, R. (2018). Pingouin: Statistics in Python. Journal of Open Source Software, 3(31), 1026. https://doi.org/10.21105/joss.01026
  30. Wunderlich, J. L., Cone-Wesson, B. K., & Shepherd, R. (2006). Maturation of the cortical auditory evoked potential in infants and young children. Hearing Research, 212(1), 185-202. https://doi.org/10.1016/j.heares.2005.11.010

© Костанян Д.Г., Ребрейкина А.Б., Сысоева О.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах