论文题目:
Investigating sustained attention in contextual threat using steady-state VEPs evoked by flickering video stimuli
中文翻译:使用闪烁视频刺激诱发的稳态VEPs研究情境威胁中的持续注意
作者:Yannik Stegmann | Marta Andreatta | Paul Pauli|AndreasKeil | Matthias J. Wieser
期刊:Psychophysiological
发表时间:2022年11月
发表网址:https://doi.org/10.1111/psyp.14229
摘要:
焦虑的特点是焦虑的预期和对不确定威胁的高度警惕。如果威胁没有通过特定的线索可靠地表示出来,那么先前经历过威胁的环境将成为其最佳预测因素,从而导致焦虑。通过实验诱导焦虑的一个合适的方法是情境调节:在一个情境(CTX+)中,一种不可预测的厌恶性刺激(US)被反复呈现,而在第二个情境中(CTX−), 其中从未出现过。在本项EEG研究中,我们调查了38名被试在习得和消除学习过程中的注意机制,他们接受了情境调节方案。闪烁的视频刺激用于诱发稳态视觉诱发电位(ssVEPs),作为视皮层与环境接触的指标。对皮层电反应的分析表明,在闪烁模式下通过视频呈现成功地诱导ssVEP信号。此外,我们在主观水平上发现了清晰的上下文条件和学习指数,而在视频呈现过程中,CTX+的皮层处理意外减少。CTX+和CTX-之间的差异在消除学习期间减少。总之,这些结果表明,视频呈现的动态感觉输入会导致ssVEP信号的中断,这对于具有运动意义的、具有威胁性的情境来说更大。
从虚拟现实中预先录制的视频用作上下文刺激。在每段视频中,被试从两个不同的办公室前面的走廊开始。门打开后,被试被动地通过预先记录的路径进入办公室。大约35分钟后,被试离开了办公室,视频结束。每个房间都有一条顺时针方向和一条逆时针方向的通道。这两个虚拟办公室的尺寸、地板和照明设计相似,只是家具布置、窗户样式和装饰不同(见下图)。视频刺激对条件(CTX+vs.CTX−),所有刺激均显示在19英寸显示器上(分辨率1024 × 768像素),垂直刷新率为60 Hz,为了唤起ssVEPs,视频刺激连续呈现,重叠的黑色帧以闪烁模式20赫兹呈现。
实验设计示意图
进行了脑电图数据分析。使用129通道高密度网状电极系统(EGI),在线参考顶点电极(Cz)记录大脑皮层电活动,采样率为250 Hz和0.1–100Hz的在线带通滤波器。电极阻抗保持在50 kΩ以下。随后的数据处理使用Matlab的EMEGS软件离线进行。在第一步中,使用40Hz低通滤波器对所有数据进行滤波(在3dB点处截止;45 dB/倍频程,19阶巴特沃斯),然后从刺激前600ms至刺激后6900ms,400ms至5900 ms进行持续的皮层电加工。我们首先基于原始记录参考(Cz)检测到单个通道伪影,然后将数据重新记录到平均参考以识别全局伪影。根据最大绝对振幅、标准偏差和梯度分布的拒绝标准,确定了个别试验中的坏通道。如果受污染的试验包含20个以上的坏通道,则将其删除。在拒绝之后,使用适合所有剩余电极通道进行加权球面样条插值。初始和持续反应的保留率为64.5± 23.5%和78.7± 20.0%(M ± SD)。对于实验的两个背景条件和三个主要阶段,分别对剩余时间进行平均。为了减少容积传导的影响,计算了时间平均数据的电流源密度(CSD)。然后将CSD转换后的数据进行快速傅里叶算法,时间间隔为刺激开始后的2000ms至6500ms,从1400ms至5900ms的持续响应间隔。
在初始和持续响应窗口期间,所有被试Oz条件下(75号电极)的总体平均ssVEP信号的特征:(a)CSD转换ssVEP响应的时域表示。(b) 希尔伯特变换20的时频分析 Hz驱动频率。(c) 频域表示。(d) 信噪比的拓扑图。总之,潜在威胁的情况会促使防御系统激活,这与主观和生理层面上促进防御反应有关。关于ssVEP振幅的研究结果表明,总体上信噪比较高,而差异响应仅在持续响应间隔期间明显。在这些稍后的时间间隔中,ssVEP信号的增强破坏暗示了连续变化的视频流的干扰,该视频流作为动机相关性的函数而增强,即CTX+流。这些发现有助于我们理解更生态有效的环境刺激的感知处理及其在潜在威胁情况下的调节。参考文献:
Stegmann, Y., Andreatta, M., Pauli, P., Keil, A., & Wieser, M. J. (2022). Investigating sustained attention in contextual threat using steady-state VEPs evoked by flickering video stimuli. Psychophysiology, 00, e14229. https:// doi.org/10.1111/psyp.14229
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