INTELIGENCJA RÓśNICE INDYWIDUALNE W BADANIACH PSYCHOFIZJOLOGICZNYCH

Transkrypt

1 INTELIGENCJA RÓśNICE INDYWIDUALNE W BADANIACH PSYCHOFIZJOLOGICZNYCH CZY SZYBKOŚĆ DZIAŁANIA MÓZGU JEST PODŁOśEM INTELIGENCJI? SZYBKOŚĆ TRANSMISJI NEURONALNEJ JAKO PODSTAWA DZIAŁANIA INTELIGENTNEGO MÓZGU KONCEPCJA A. JENSENA A/ mózg działa jak jednokanałowy system o ograniczonej pojemności B/ ślad neuronalny szybko zanika, im szybciej operujemy informacją tym lepiej ją wykorzystujemy C/ większa szybkość mentalna pozwala lepiej wykorzystać pamięć długotrwałą D/ szybsze tempo przetwarzania informacji przyczyną przewagi osób o wysokich wynikach w testach inteligencji (szczególnie w zadaniach wymagających szybkiego reagowania lub związanych z ograniczeniami czasowymi) E/ zwiększone tempo przetwarzania informacji jest determinowane przez szybkość procesu przesyłania informacji w neuronach F/ zmodyfikowany paradygmat Hicka niezaleŝny pomiar czasu reakcji RT, czasu decyzji DT oraz czasu reakcji motorycznej MT (MT+DT=RT) 1

2 SZYBKOŚĆ TRANSMISJI NEURONALNEJ JAKO PODSTAWA DZIAŁANIA INTELIGENTNEGO MÓZGU KONCEPCJA A. JENSENA - OBSERWACJE A/ prosty czas reakcji jest słabo negatywnie skorelowany z IQ (r=-.20 do -.30) B/ prosty czas reakcji motorycznej nie jest skorelowany z IQ (!!) C/ czas reakcji z wyborem jest silniej negatywnie skorelowany z IQ niŝ prosty czas reakcji (sprzeczne wyniki) D/ czas reakcji motorycznej z wyborem jest negatywnie skorelowany z IQ E/ im większa ilość wyborów (bitów) tym silniejsza korelacja pomiędzy RT i IQ F/ wariancja czasu reakcji jest negatywnie skorelowana z IQ (silniej niŝ RT czy MT) SZYBKOŚĆ TRANSMISJI NEURONALNEJ JAKO PODSTAWA DZIAŁANIA INTELIGENTNEGO MÓZGU KONCEPCJA A. JENSENA - OBSERWACJE G/ czas reakcji związany z wykorzystaniem STM (zadanie Sternberga) jest negatywnie skorelowany z IQ H/ czas reakcji związany z wykorzystaniem LTM (zadanie Posnera) jest negatywnie skorelowany z IQ I/ czas inspekcji (IT) jest negatywnie skorelowany z IQ K/ czas reakcji w zadaniu Odd-man-out jest negatywnie skorelowany z IQ (r=-60) 2

3 SZYBKOŚĆ TRANSMISJI NEURONALNEJ JAKO PODSTAWA DZIAŁANIA INTELIGENTNEGO MÓZGU - krótsze czasy latencji potencjałów wzrokowych (Reed & Jensen, 1992) obserwowane u osób uzyskujących wyŝsze wyniki w testach inteligencji - szybsze przesyłanie impulsów w obrębie nerwu barkowego (Vernon & Mori, 1989; Reed & Jensen, 1991) w odniesieniu do osób o wyŝszej inteligencji PROBLEM: - czy obserwowane zaleŝności (rzadko replikowane) związane z prędkością przesyłania impulsów nerwowych są podstawą zaleŝności związanych z reakcjami behawioralnymi np. czasem reakcji lub czasem decyzji? - czy zaleŝność pomiędzy czasem reakcji a poziomem intelektualnym ma charakter przyczynowo-skutkowy? SZYBKOŚĆ TRANSMISJI NEURONALNEJ JAKO PODSTAWA DZIAŁANIA INTELIGENTNEGO MÓZGU negatywna korelacja pomiędzy poziomem inteligencji a czasem potrzebnym do poprawnego rozpoznania bodźca - czasem inspekcji (IT inspection time) 3

4 INSPECTION TIME BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE Testy na czas inspekcji IT wykorzystują szybką (zazwyczaj poniŝej 100ms) i wielokrotną prezentację prostych bodźców wzrokowych, maskowanych przez specjalnie dobrany wzorzec. Nettlebeck (1982) sugerował, iŝ ilość czasu potrzebnego danej osobie do poprawnego rozpoznania bodźca zaleŝeć będzie od szybkości transferu informacji do pamięci krótkotrwałej STM. Badania z uŝyciem techniki ERP wskazywały, iŝ pojawiający się 200 ms po ekspozycji bodźca komponent P2 moŝe być wskaźnikiem transferu informacji do STM (Chapman, McCrary & Chapman, 1978). Komponent P2 jako główny obiekt zainteresowania w badaniach z wykorzystaniem technik IT oraz ERP. INSPECTION TIME BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE (Zhang, Caryl & Deary, 1989a; 1989b) P200 risetime - czas do momentu gdy krzywa ERP (pomiędzy załamkiem N1-P2) przekracza wartośćśrednią dla odcinka ms po bodźcu (lub 1024 ms pomiaru ERP) IQ- AH5; N=16 & 8 r =

5 PROBLEM: - czas prezentacji bodźca IT zaleŝny od IT osoby badanej - oznacza to, iŝ kaŝdej osobie w odmienny sposób prezentowano bodźce - mała grupa badanych + mała liczba triali (np. 75) - duŝe prawdopodobieństwo niedokładności w pomiarze P200 rise-time - brak uzasadnienia wyboru parametru INSPECTION TIME BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE (Morris & Alcorn, 1995) P200 slope - (amp. P200 - amp. N140)/ (czas lat. P200 - czas lat. N140) w miejsce bodźca IT prezentowano cztery róŝne litery: b p d q SOA: 17, 34, 50, 67, 84 i 100 ms IQ RSPM, N=49 F7 r = 0.60 (SOA 67 msec) p<.0001 ; T5 r = 0.36 (SOA 67 msec) p<.01 5

6 PROBLEM: - brak zaleŝności pomiędzy IT oraz czasem latencji N140 oraz P200 - brak danych dla prawej półkuli - jeŝeli obserwowano brak róŝnic w czasach latencji to nieuzasadnionym jest wprowadzenie tych wartości do wzoru (tworzą pomijalną stałą) - pozostaje róŝnica w amplitudach N140 oraz P200 WNIOSEK: P200 slope moŝe być efektem kompleksu N140-P200 uzyskane istotne korelacje dotyczą tych dwóch załamków ERP Podobne badania Caryl (1995) brak istotnych korelacji z IQ dla czasów latencji załamków N1 oraz P2 WYNIKI EKSPERYMENTALNE Barrett & Eysenck (1992) pomiar WAIS u 40 osób ERP mierzone w odpowiedzi na dźwięk (1000 Hz, 85 db, 30 ms) electrody: Cz-A1 Cz-A2 Oz-C3 Oz-C4 O1-O2 N1 P2 6

7 CZASY LATENCJI BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE (Burns, Nettelbeck i Cooper, 2000) ERP mierzone w grupie 64 osób IQ- Woodcock i Johnson Psycho-Educational Battery Revised (WJ-R) constructs fluid ability (Gf), crystallised ability (Gc), short-term memory (Gsm), visual processing (Gv), speed of processing (Gs) ERP czarno-białe szachownice (210 bodźców) Oz vs Cz (!!); IT O1, O2, Cz vs A1 7

8 CZASY LATENCJI BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE (Stelmack, Knott i Beauchamp, 2003) BAEP mierzone w grupie 54 kobiet IQ- Jackson MAB (wykonaniowa, werbalna, ogólna) 2000 bodźców (100 ms., 72, 80, 88dB) 8

9 CZASY LATENCJI BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE (Stelmack, Knott i Beauchamp, 2003) CZASY LATENCJI BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE (Zurron i Diaz, 1998) ERP (BAEP, MAEP, LAEP) mierzone w grupie 28 dzieci (9-15 lat) IQ- WISC (wykonaniowa, werbalna, ogólna) pasywny oraz aktywny oddball brak korelacji czasów latencji z IQ w przypadku BAEP, MAEP oraz N1 i P2; istotne współczynniki dla P3: r = (PIQ); r = (VIQ); r = (FSIQ) LAEP MAEP BAEP 9

10 CZASY LATENCJI BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE KOMPONENT P3b De Pascalis, Varriale i Matteoli (2005) passive & active oddball F(1,36)= 4.9, p=0.04, czas latencji P3 - HA (479 ms) < LA (515 ms) Bazana i Stelmack (2002) passive & active oddball F(1,58)= 6.3, p<.01, czas latencji P3 - HA (385 ms) < LA (415 ms) Podział funkcjonalny P1 - korowy potencjał sensoryczny N1 - proces detekcji zdarzenia P2 - proces analizy sensorycznej Generator fizjologiczny rejon pierwszorzędowej kory słuchowej rejon pierwszorzędowej kory słuchowej rejon drugorzędowej kory słuchowej N2a (MMN) klasyfikacja sensoryczna rejon drugorzędowej kory słuchowej (?) N2 - automatyczna analiza bodźca kora ciemieniowa (?) P3a - uwaga egzogenna (proces orientacyjny) kora przedczołowa P3b - uwaga endogenna (obróbka znaczenia bodźca) P600 - detekcja błędów gramatycznych/ reprocessing tylne rejony mózgu styk płatów ciemieniowego i skroniowego TPJ N4 - rozpoznawanie anomalii semantycznych styk płatów ciemieniowego i skroniowego TPJ CNV - oczekiwanie na bodziec gotowość reakcyjna grzbietowo boczna kora przedczołowa DLPFC ERN - endogenna reakcja na popełniony błąd przednia część zakrętu obręczy 10

11 WNIOSKI Brak jednoznacznych dowodów świadczących o róŝnicach w czasach latencji komponentów ERP (mierzonych w zadaniach bez presji czasowej) wśród osób o róŝnym poziomie inteligencji. Wyniki badań z uŝyciem IT (procedura wymagająca szybkiej transmisji neuronalnej) nie pozwalają na wnioskowanie o róŝnicy w tempie przetwarzania informacji u osób o róŝnym poziomie inteligencji. RóŜnice w przebiegu potencjałów związane są z komponentami N1 oraz P2 (lecz najczęściej nie z ich czasem latencji). Parametry wyizolowane w badaniach (tj P200 risetime, P200 slope) są prawdopodobnie częściowo zaleŝne od amplitudy załamków. Istotne związki IQ z czasem latencji komponentu P3 (P300) moŝliwe, Ŝe równieŝ z amplitudą P3. 11