Mismatch Negativity (MMN): Komponen Event-Related Potentials (ERP) sebagai Penanda Aktivitas Otomatis Otak dalam Mendeteksi Perubahan

Agar dapat berinteraksi secara efisien terhadap banyaknya informasi sensori, otak memiliki strategi heuristis yang dapat menyaring informasi sekaligus mengarahkan atensi ketika muncul informasi yang penting dan krusial. Penelitian tentang otak telah mengungkapkan salah satu penanda atas sistem tersebut, yang disebut sebagai Mismatch Negativity (MMN). MMN merupakan salah satu komponen dari Event-Related brain Potentials (ERP) yang diasosiasikan dengan penanda sistem pendeteksi perubahan dan pelanggaran tiba-tiba terhadap aturan abstrak dari stimulus suara, dan dapat digunakan sebagai indikator objektif mengenai akurasi diskriminasi suara, sensori memori, maupun proses praatensi. Komponen MMN muncul sebagai gelombang negatif yang terpicu oleh stimulus yang menyimpang dari keteraturan. Metode MMN telah banyak digunakan dalam berbagai bidang penelitian hingga konteks klinis. MMN juga merupakan metode yang sangat bermanfaat untuk menyelidiki mekanisme pemrosesan kognitif pada populasi yang memiliki kesulitan untuk mengikuti prosedur eksperimen, misalnya pada anak-anak, atau pasien klinis karena sifatnya yang otomatis dan tidak membutuhkan atensi. Artikel ini bertujuan untuk memberikan pengenalan mengenai konsep dan prinsip dasar dalam MMN, paradigma eksperimen, hingga contoh aplikasi, dan potensi penelitian yang dapat dilakukan menggunakan metode ini

Neural entrainment to the beat in multiple frequency bands in 6-7-year-old children

Entrainment to periodic acoustic stimuli has been found to relate both to the auditory and motor cortices, and it could be influenced by the maturity of these brain regions. However, existing research in this topic provides data about different oscillatory brain activities in different age groups with different musical background. In order to obtain a more coherent picture and examine early manifestations of entrainment, we assessed brain oscillations at multiple time scales (beta: 15-25 Hz, gamma: 28-48 Hz) and in steady state evoked potentials (SS-EPs in short) in 6-7-year-old children with no musical background right at the start of primary school before they learnt to read. Our goal was to exclude the effect of music training and reading, since previous studies have shown that sensorimotor entrainment (movement synchronization to the beat) is related to musical and reading abilities. We found evidence for endogenous anticipatory processing in the gamma band related to meter perception, and stimulus-related frequency specific responses. However, we did not find evidence for an interaction between auditory and motor networks, which suggests that endogenous mechanisms related to auditory processing may mature earlier than those that underlie motor actions, such as sensorimotor synchronization

Neurokognitív integrációs folyamatok, nyelvfejlődés és nyelvi zavarok = Neurocognitive integration processes, language development and language disorders

A pályázatban olyan integrációs folyamatokat vizsgáltuk, amelyeknek szerepe a nyelvi feldolgozásban kevésbé ismert. Elektrofiziológiai módszerekkel megállapítottuk, hogy a szóhangsúly feldolgozását az akusztikai tulajdonságok, és a hangsúlymintázat reprezentációja együtt határozza meg. A felnőtt adatokat alátámasztják fejlődési és lexikalitás-vizsgálataink. A hangsúly akusztikai modellezésével kimutattuk, hogy a magyar gyerekek érzékenyebbek az ingerkezdet felfutási idejére, az angolok pedig az ingeren belüli modulációra. A nyelvi tapasztalatnak ezt az elemi feldolgozásra való visszahatását eddig nem mutatták ki. A szójelentés és mennyiségtulajdonságok kölcsönhatását számszavakkal vizsgáltuk. A lexikális szemantika szempontjából igazán újdonságnak számító eredmény a szókategóriához kötött keresési folyamatok jelentős eltérésének kimutatása. A lexikai feldolgozás és a szóformák kölcsönhatását vizsgálva az olvasásban működő valószínűségi tanulás új elemeit tártuk fel. Bizonyítottuk a jelentés-feldolgozás és a nyelvtani szerkezetépítés függetlenségét a személy-szám egyeztetés során alany és az állítmány idői távolságát változtatva. A diszlexiásoknál a feldolgozási folyamatok egymásra épülése nem tér el, különbség csupán a feldolgozási időben található. A pályázat összegzéseként a nyelvi feldolgozásért felelős agykérgi hálózat új fejlődési modelljét dolgoztuk ki. A kutatás sikerei új nemzetközi együttműködéseket hoztak. | The aim of this project was to investigate integration processes having a less know nrole in verbal processing. With help of electrophysiological methods we showed that word-stress processing relies on both acoustic properties and stress-pattern. This interpretation of the adult data was strengthened by our developmental studies and lexicality-focused investigations. The acoustic modeling of word stress revealed a particular sensitivity to onset rise-time in Hungarian children and to within stimulus modulation in the English. This effect of language experience on processing basic acoustic feature has not been reported yet. Number-words were used as stimulus material for investigating the association between word meaning and numerosity features. Our new results representing curiosity in lexical semantics suggest a significant variation in word category-related search processes. Studies on the interaction of lexical and word form processing let us to describe new elements of probability learning active during reading. Moreover, it could also be shown that semantic processing and grammatical structure composition were independent in number-person agreement. In dyslexics the interaction of processes is not different; differences are mainly present in the processing time. As a result of the project a new developmental model of the cortical network involved in language processes was developed. The project?s success led to new international collaborations

Predictors of developmental dyslexia in European orthographies with varying complexity

Background: The relationship between phoneme awareness, rapid automatized naming (RAN), verbal short-term/working memory (ST/WM) and diagnostic category is investigated in control and dyslexic children, and the extent to which this depends on orthographic complexity. Methods: General cognitive, phonological and literacy skills were tested in 1138 control and 1114 dyslexic children speaking 6 different languages spanning a large range of orthographic complexity (Finnish, Hungarian, German, Dutch, French, English). Results: Phoneme deletion and RAN were strong concurrent predictors of developmental dyslexia, while verbal ST/WM and general verbal abilities played a comparatively minor role. In logistic regression models, more participants were classified correctly when orthography was more complex. The impact of phoneme deletion and RAN-digits was stronger in complex than in less complex orthographies. Conclusions: Findings are largely consistent with the literature on predictors of dyslexia and literacy skills, while uniquely demonstrating how orthographic complexity exacerbates some symptoms of dyslexia

Generalized lapse of responding in trait impulsivity indicated by ERPs: the role of energetic factors in inhibitory control

Impaired inhibitory control is one of the still debated underlying mechanisms of trait impulsivity. The Cognitive Energetic Model accounts for the role of energetic factors mediating task performance. The aim of the present study was to compare inhibitory control functions of adults with high and low impulsivity by using a modified Eriksen flanker task. Adults were classified as impulsive (n = 15) and control (n = 15) participants based on the Barratt Impulsiveness Scale. Flanker trials had three levels of required effort manipulated by visual degradation. We analyzed RT, accuracy, and ERPs time-locked to the flanker stimuli. Reaction time of impulsive participants was generally slower than that of controls', but accuracy was similar across groups. N2c showed that monitoring of response conflict was modulated by task requirements independent of impulsivity. The P3 latency was delayed in the impulsive group indicating slower stimulus evaluation. The P3 amplitude was reduced in the control group for moderately degraded incongruent trials suggesting that the attentional resources were employed less. The Lateralized Readiness Potential (LRP) peaked later in the impulsive group irrespective of experimental effects. The amplitude of the positive-going LRP recorded in the incongruent condition was comparable across groups, but the latency was delayed partly supporting a stronger susceptibility to stimulus interference of impulsive participants. Their delayed incongruent negative-going LRP reflected a weaker response inhibition and a slower correct response organization. In conclusion, impaired inhibitory functions in impulsivity could not be unequivocally demonstrated, but we found a generalized lapse of motor activation

Konzorcium, társ p.: A rekurzió interdiszciplináris vizsgálata a nyelvben Alcím: pszichológiai alapok = Consortional assoc.: The study of recursion in language: psychological foundations

Kutatásaink eredményeiből nagy bizonyossággal következtethetünk arra, hogy: •Van prozódiai rekurzió, s ennek alapja az absztrakt prozódiai reprezentáció két formája, a prozódiai határ és a prozódiai prominencia. A magyar beágyazott tagmondatokat a lejtő dallammenet jellemzi. Ezt jelzik a produkciós és percepciós vizsgálatok eredményei is. A sértett intonációjú tagmondat megfelelő szerkezeti és jelentés-információ esetén a feldolgozás során újraépül. •Az eseményhez kötött agyi potenciálok jellegzetes komponensei, a CPS és a RAN a prozódiai határok feldolgozását jól követhetővé teszik. A CPS és a RAN vizsgálatával kapott eredményeink szerint az emberi agy az értelmes és értelmetlen mondatok prozódiai határait automatikusan dolgozza fel. Ez csak akkor képzelhető el, ha van absztrakt prozódiai reprezentáció. Ez az absztrakt reprezentáció mindaddig aktívan segíti a feldolgozást, amíg a prozódia nem sérül. •Egészséges felnőtteknél a szintaktikai és prozódiai határok eltérése a szerkezet újraépítését indítja el, ezt jelzi a P600 komponens megjelenése. Az afáziás nyelvi zavar a prozódiai határok automatikus feldolgozását nem érinti, a prozódia sértése szintaktikai korlátozottság esetén más kompenzációs mechanizmust indít el. Ép beszédértés esetén a szemantikára támaszkodik a feldolgozás. •A rekurzió specifikus jelensége, az inherens csoportosítás, csak korlátozottan ragadható meg a verbális és nem verbális produkció akusztikus jellemzőinek elemzésével. | Based on our findings, the following can be assumed with certainty: •Prosodic recursion exists, and its foundation is two forms of abstract prosodic representation, namely the prosodic border and the prosodic prominence. The embedded Hungarian phrases are characterized by a falling intonation contour. This is confirmed by production and perception experiments. Embedded phrases with violated intonation undergo restructuring during processing, if provided with proper structure and semantic information. •Two specific event-related brain potential components, CPS and RAN, allow to follow the processing of prosodic borders. Based on our findings studying the CPS and RAN components, the human brain processes the prosodic borders of both meaningful and meaningless sentences. This can only happen if there is an abstract prosodic representation. This representation actively helps the processing, as long as prosody is intact. • In healthy adults, the incongruence of syntactic and prosodic borders initiates a restructuring, indicated by the appearance of a P600 component. The aphasic language disorder does not influence the processing of prosodic borders. The violation of prosody in case of syntactic limitations starts a compensatory mechanism. In case of intact speech-comprehension processing relies on semantics. •Inherent grouping, a specific phenomenon of recursion, can only be limitedly understood when analysing the acoustic features of verbal and nonverbal production