
P3bはP300のサブコンポーネントで、人間の頭皮で脳の電気活動を記録すると観察できる事象関連電位(ERP) のコンポーネントです。P3b は正の振幅 (通常は耳の後ろの基準点または 2 つの基準点の平均を基準とします) で、ピークは約 300 ms ですが、ピークの潜時 (刺激と反応の間の遅延) は、タスク[2] と個々の被験者の反応[1]に応じて 250 ~ 500 ms またはそれ以降に変化します。振幅は通常、頭頂部の脳領域上の頭皮で最も高くなります。[2]
P3b は、数十年にわたって認知プロセスを研究するために使用されている主要なツールです。より具体的には、この ERP コンポーネントは、情報処理に関する認知心理学の研究で重要な役割を果たしてきました。一般的に言えば、起こりそうにないイベントは P3b を引き起こし、イベントの可能性が低いほど、P3b は大きくなります。[3] ただし、P3b を引き起こすには、起こりそうにないイベントが何らかの形で現在のタスクに関連している必要があります (たとえば、起こりそうにないイベントは、一連の文字の中にまれに現れるターゲット文字で、被験者はボタンを押すことでそれに応答する可能性があります)。P3b は、タスクが認知作業負荷にどの程度負荷をかけるかを測定するためにも使用できます。[3]
歴史
P3b の初期の観察は 1960 年代半ばに報告されました。1964 年に研究者の Chapman と Bragdon [4] は、視覚刺激 に対する ERP 応答は、刺激に意味があるかどうかによって異なることを発見しました。彼らは被験者に 2 種類の視覚刺激 (数字と点滅する光) を示しました。被験者はこれらの刺激を 1 つずつ順番に見ました。2 つの数字ごとに、被験者は、どちらの数字が数値的に小さいか大きいか、どちらが順番に最初で 2 番目に来るか、または等しいかどうかなど、簡単な決定を行う必要がありました。これらの刺激に対する誘発電位 (ERP) を調べたところ、Chapman と Bragdon は、数字と点滅の両方が予想された感覚応答 (視覚N1成分など) を引き起こし、これらの応答の振幅は刺激の強度によって予想どおりに変化することを発見しました。また、数字に対するERP反応には、光の点滅に対する反応とは異なり、刺激が現れてから約300ミリ秒後にピークに達する大きな陽性反応が含まれていることも発見しました。[4] また、この陽性反応の振幅は刺激の強度によって影響を受けないことにも注目しました。チャップマンとブラグドンは、P300反応として知られるようになった数字に対するこの異なる反応は、参加者に求められたタスクに基づいて、数字が参加者にとって意味のあるものであるという事実から生じたと推測しました。
1965 年、サットンとその同僚は、この遅れた陽性反応をさらに調査した 2 つの実験の結果を発表しました。彼らは、被験者に、次の刺激がクリックかフラッシュかを示す手がかり、または被験者に次の刺激がクリックかフラッシュかを推測させる手がかりのいずれかを提示しました。彼らは、被験者に次の刺激が何であるかを推測させると、「遅れた陽性反応複合体」[5]の振幅が、刺激が何であるかわかっているときよりも大きくなることを発見しました。2 番目の実験では、[5] 2 種類の手がかりを提示しました。1 つの手がかりでは、次の刺激がクリックである確率は 3 分の 2、フラッシュである確率は 3 分の 1 でした。2 番目の手がかりの種類の確率は、最初のものと逆でした。彼らは、より可能性の低い刺激、つまり出現する確率が 3 分の 1 しかない刺激に対しては、陽性反応複合体の振幅が大きいことを発見しました。これらの研究から得られたもう一つの重要な発見は、この遅い陽性複合体がクリック音とフラッシュ音の両方で観察されたことであり、刺激の物理的種類(聴覚または視覚)は関係ないことを示している。[5]
1967 年に発表された後の研究で、サットンと同僚は被験者に 1 回のクリックか 2 回のクリックのどちらを聞くかを推測させました。[6] 彼らは、2 回目のクリックが発生したか、または 1 回のクリックの場合は発生したであろう 300 ミリ秒後に陽性反応を観察しました。また、被験者にクリック間の間隔がどのくらいの長さかを推測させましたが、遅い陽性反応は 2 回目のクリックの 300 ミリ秒後に発生しました。[6] これは 2 つの重要な発見を示しています。1 つ目は、この遅い陽性反応はクリックの種類に関する不確実性が解決されたときに発生したこと、2 つ目は、刺激がなくても、それがタスクに関連する場合は遅い陽性複合体が引き起こされることです。これらの初期の研究は、認知を研究するための ERP 法の使用を促し、その後の数十年間の P3b に関する広範な研究の基礎を提供しました。[7]
このERP成分が最初に発見されて以来、研究によりP300は単一の現象ではないことが示されてきました。むしろ、P300には2つのサブコンポーネント、すなわち新奇なP3(P3a)と古典的なP3(P3b)を区別することができます。[8] この記事ではP3bに焦点を当てています。
コンポーネント特性
頭部基準(鼻先や顎先など頭部のどこかに基準電極を置く)が使用されていると仮定すると、P3b は正の ERP であり、ピーク振幅での潜時は単純な感覚刺激に対して通常約 300 ms です。[5] 振幅は、特定の時間ウィンドウにおける ERP 波形の最大(この場合は正の)ピークの電圧と刺激前の平均ベースライン電圧との差として定義されています。[2] P3b 振幅は一般に比較的大きい(10~20 マイクロボルト[9])が、いくつかの重要な要因の関数として系統的に変化します(「機能的意義: 振幅に影響を与える要因」を参照)。潜時は、刺激の開始(または測定の目的のポイント)から最大振幅のポイントまでの時間として定義されています。[2] P3bの潜時は通常約300msですが、課題条件や被験者の年齢などの要因に応じて約250~500ms(またはそれ以降)の時間枠内で変化することがあります[10] (「機能的意義:潜時に影響を与える要因」を参照)。
P3bの頭皮分布は、一般的に頭頂部でより広くなっています。[2] しかし、リンクされた耳たぶの参照とオドボールタスク(以下で説明)を備えた15電極セットアップを使用して、研究者は、陽性が前頭部から頭頂部に移動するときに増加し、女性の方が男性よりも増加が大きいことも発見しました。[11] 左乳様突起の参照とオドボールタスクを備えた国際10-20システムを使用した他の研究では、加齢とともにP3bの分布はより前頭部に移動する傾向があることが示されています。[10] したがって、正確な分布は、タスク、および被験者の性別と年齢によって異なる可能性があります。
主なパラダイム
P3b はさまざまな実験状況で観察できます。最も一般的なパラダイムは、P3b を誘発する方法として、タスクに関連した刺激をまれに提示するか、または 2 つのタスクを同時に使用して P3b を認知作業負荷の尺度として使用します。もちろん、参加者が刺激に注意を向けて評価するように指示される実験パラダイムはすべて、選択的注意タスク、明示的記憶タスク、視覚検索タスクなどの P3b コンポーネントを誘発するはずです (このコンポーネントを誘発するために使用された実験パラダイムの詳細なレビューについては、Kok、2001 [12]および Verleger、1997 [13]を参照してください)。
奇妙なパラダイム
2 つの古典的なパラダイムは、2 刺激オドボール課題と 3 刺激オドボール課題であり、後者は P3b とP3a の両方を調べるために使用されます。[11] 古典的な 2 刺激オドボール課題では、一連の視覚刺激が提示されます。たとえば、被験者は 1 度に 1 文字ずつ提示される一連の文字列を見る場合があります。文字 T などの頻度の低い「ターゲット」または「オドボール」刺激が、文字 S などの頻度の高い「標準」刺激とともに提示されます。被験者は通常、ターゲットに対してのみ何らかの方法 (ボタンを押すなど) で反応し、標準刺激は無視するように指示されます。P3b は通常、ターゲット (オドボール) 刺激が提示されるたびに約 300 ミリ秒後に観察されます。[2]
3 刺激オドボール課題は、ターゲットと標準に加えて、文字「D」などのまれな逸脱刺激が表示される点を除けば、2 刺激オドボール課題とまったく同じです。これらは、タスクのターゲットではないが通常の標準とは異なるため、逸脱標準と呼ばれることがよくあります。P3b は、タスクに関連する刺激、または積極的に検索されているターゲット (この例では文字 T) にのみ反応することが示されています。したがって、逸脱標準「D」はタスクに関連しないため、強い P3b を誘発しません。ただし、逸脱標準は、通常 P3a と呼ばれる前頭葉部位でより高くなる、より早い正の電位を誘発します。P3b とは異なり、P3a は繰り返し提示されると慣れます。[2]
二重課題パラダイム
P3b の研究に使用されるもう 1 つのパラダイムは、二重課題パラダイムです。二重課題パラダイムにはいくつかのバリエーションがあり、認知作業負荷の研究に使用できます(Kok、2001 [12]を参照)。作業負荷は、特定のタスクに必要な処理リソースの量として定義できます。二重課題パラダイムでは、参加者は同時に実行する 2 つのタスク (プライマリ タスクとセカンダリ タスク) を与えられます。プライマリ タスクは事実上どのようなタイプでもかまいませんが、セカンダリ タスクには従来の P300 パラダイム (たとえば、オドボール タスク) が含まれている必要があります。これらのタスクを同時に実行すると、プライマリ タスクに刺激評価リソースが必要な場合は、セカンダリ タスクに対する P3b 振幅の減少が見られることが予想されます。さらに、この減少の程度は、プライマリ タスクに関連する作業負荷の量を反映していると推定されます。実際、プライマリ タスクとセカンダリ タスクによってそれぞれ誘発される P3b 応答の振幅には相互関係があるはずです。主タスクが簡単であれば(つまり、刺激評価リソースが少なくて済む場合)、参加者は二次タスクに費やすリソースが多く残ります。逆に、主タスクが難しい場合(つまり、刺激評価リソースが多く必要な場合)、参加者は二次タスクに費やすリソースが少なくなります。
一例を挙げると、被験者はジョイスティックで画面上の視覚オブジェクトを追跡するなどの主要タスクを実行すると同時に、聴覚ストリーム内のオッドボールを頭の中で数えるという二次タスクを実行する場合があります。主要タスクの難易度は通常、さまざまな方法で操作され、これらの操作が二次タスクに対するP3b応答に与える影響が調べられます。たとえば、ある条件では、被験者はオブジェクトの1次元の動き(上下のみ)を追跡し、より困難な条件では、2次元の動き(コンピューター画面上の任意の方向)を追跡する必要があります。[14] このような運動操作は通常、二次タスクの反応時間に影響しますが、P3b応答には影響しません。ただし、画面にオブジェクトを追加したり、被験者に画面の一部にのみ選択的に注意を向けさせたりすることで、主要タスク中にワーキングメモリやその他の認知リソースへの要求を増やすと、二次タスクでのオッドボールに対するP3bの振幅は減少します。減少する量は、主要なタスクによってどれだけの作業記憶または刺激評価リソースが使用されているかの尺度となり得る。 [12]
二重課題パラダイムの別のバリエーションでは、被験者は一度に1つずつ提示される視覚的なストリーム項目を呈示されます。このストリームには2つのターゲットがあり、それぞれが別々の応答を必要とします。2つのターゲットを隔てる時間またはアイテムの量を変え、2番目のアイテムに対するP3bの応答振幅を調べます。最初のターゲットがより多くの処理またはワーキングメモリリソースを必要とする場合、2番目のターゲットに対するP3b応答の振幅が減少することが予想されます。[15]
機能的意義: 振幅に影響を与える要因
認知変数


ドンチンは、イベントの発生確率が低いほど、P3b振幅は大きくなると述べています。[3] P3b振幅に影響を与える確率には、いくつかの種類があります。グローバル確率、つまり基準の数に対するターゲットの頻度(たとえば、ターゲットが刺激の10%を占める場合、ターゲットが刺激の20%を占める場合よりもP3b振幅が大きくなります)、[16] ローカル確率、つまりイベントの特定のシーケンス内の確率(たとえば、ターゲットが基準に続いたか、別のターゲットに続いたか)[16] 時間的確率、つまり1分間の時間枠内でターゲットが発生する頻度(基準が存在するかどうかに関係なく)です。[17]
現在クイーンズカレッジの教授であるレイ・「スキップ」・ジョンソン・ジュニアは、1986年にP300振幅の三位一体モデルを発表しました。 [18] この論文ではP3bに明示的に言及していませんが、議論のほとんどはP3bに言及しています。彼は、振幅に影響を与える3つの要素、つまり主観的確率、刺激の意味、情報伝達を示しました。彼は自分の見解を次の式にまとめました。P300振幅 = f[T x (1/P + M)]、ここでPは主観的確率、Mは刺激の意味、Tは伝達される情報です。[18] 彼は主観的確率を、刺激がタスクにどれだけ関連しているかについての人間の判断という要素を加えた客観的確率として説明し、P300振幅は刺激によって減少する不確実性の量に直接関係していると指摘しています。P300と主観的確率の間には密接に関連する依存関係がLevi-Aharoniらによって示されました。[1]は、刺激確率のあいまいで圧縮された表現を使用して、P300応答の大きさの単一試行の変動を説明しました。しかし、確率の変化がない場合でもP300振幅が変化することがあることもわかっています。したがって、刺激意味とは、確率に関連しない刺激の処理を説明する変数を指します。(ChapmanとBragdonは、実験で意味のある刺激のみが後期陽性反応を引き起こしたことを発見したことを思い出してください。[4])刺激意味には、操作可能な3つの独立変数が含まれます。タスクの複雑さ(タスクの難易度、または一度に実行する必要があるタスクの数)、刺激の複雑さ(知覚的要求、または刺激の関連する特徴をいくつ処理する必要があるか – 顔は点よりも複雑です)、および刺激の価値(重要性、またはたとえば金銭的価値:値が大きいほど、P300振幅が大きくなります)。情報伝達とは、刺激が元々含んでいた情報量に対する、人が受け取る刺激情報の割合である。[18] 情報伝達には、外部操作と内部操作がある。刺激の識別や知覚が困難になるなど、外部の理由により多くの情報が失われると、P300 振幅は低くなる。内部操作とは、被験者が刺激に対して要求される、または許容される注意力の程度を変化させることである。P3b には注意が必要であり、注意を維持することが困難になると、それに応じて P3b 振幅は低下する。要約すると、ジョンソンは、多くのレベルでの確率、刺激とタスクの関連性、刺激が伝達する情報量はすべて、P3b 振幅を決定する変数であると述べている。[18]
最近では、アルバート・コックが認知作業負荷に関する文献をレビューし、P3b 振幅は認知能力への要求に依存するという結論を出しました。[12] 前述のような二重課題パラダイムでは、被験者は主課題と副課題を実行する必要があります。主課題の知覚的および認知的要求が厳しい場合、副課題のオドボールに対する P3b 振幅は減少します。コックはまた、ジョンソンの理論の側面を支持し、課題に割り当てられる注意の量、刺激の課題への関連性、刺激の確率はすべて、P3b 振幅を決定するのに役立つと述べています。[12]
Johnson と Kok のモデルと一致して、Levi-Aharoni、Shriki、Tishby [1] は情報ボトルネックフレームワーク [19] と Rubin らの予測誤差モデル [20] に基づいて P300 応答の大きさのモデルを提案しました。彼らの結果によると、P300 応答の大きさの単一試行の変動は、タスクに割り当てられたメモリ容量と、次の刺激を予測するための前の刺激の関連特徴に依存する、圧縮された確率表現から構築された主観的な驚きによって説明できることが示されています。このモデルによると、割り当てられたメモリ容量が大きいほど、刺激表現はより正確になり、逸脱者が引き起こすと予想される驚きの応答が大きくなります。さらに、この依存性に基づいて、彼らは個々の P300 応答を使用して個々の最近の記憶容量を推定する方法を提案しました。
ジェンダー、学習、非対称性
P3b 振幅に影響を及ぼす他の変数も判明している。オドボール課題を用いた研究では、女性は男性よりも P3b 振幅が大きく、前頭葉から頭頂葉に向かうにつれて振幅が大きくなることが示唆されている。[11] 他の研究では、あるトピック領域での学習がその領域に関連する課題における P3b 振幅に影響を及ぼす可能性があることが明らかになっている。ある研究では、被験者のグループを対象に、一部の被験者に標準的な音楽のコード進行のトレーニングを行い、他の被験者にはトレーニングを行わなかった。[21] 次に、全員に違反を含むコード シーケンスが与えられた。研究者らは、事前にトレーニングを受けた被験者の方が、音楽シーケンスにおけるハーモニー違反に対する P3b 振幅が大きいことを発見した。これは、トレーニングを受けた被験者の方がハーモニーを支配するルールについてより多くの経験があり、そのためコード進行に対する期待度が高く、逸脱に対してより敏感であるためと考えられる。[21] また、すべての被験者において、P3b 振幅が頭皮上で非対称に分布していることを示唆する証拠もある。研究によると、P3bの振幅は右前頭半球と中央半球の方が左半球よりも系統的に大きいことが示されていますが、これが構造的な原因(頭蓋骨の厚さや頭蓋の不規則性など)によるものか、認知的な原因によるものかについては議論があります。[22]
臨床変数
年齢、病気、精神疾患、薬物使用など、多くの臨床変数が P3b 振幅との関連で研究されてきた。これらの研究の多くは P3b に明示的に言及していないが、ほとんどがオドボール課題を使用しているため、P3b が誘発された可能性が高い。前述のように、P3b 振幅の地形は加齢とともに前頭部に移動する傾向があるが[10] 、これらの前頭部の振幅は年齢 の影響を受けないようだ。[23]聴覚オドボール課題を使用した別の研究では、投薬を受けていない軽度のパーキンソン病患者では、健康な対照群と比較して P300 振幅が拡大していることが示された。同じ研究では、パーキンソン病患者の高齢者グループと若年グループも使用し、年齢自体は振幅に影響を与えないことが判明した。[24] 他の研究では、統合失調症患者はP3b 振幅が著しく減少していることが示されており、作業記憶やその他の処理に障害があることを示唆している。[25] 薬物使用も P3b に影響を及ぼすことがわかっている。いくつかの研究では、アルコール依存症患者は聴覚オドボール課題に対するP300振幅が大きいが、アルコール依存症者の親族が多いアルコール依存症患者は対照群と比較してP300振幅が低いことが示されている。[26] アルコール依存症の家族歴がある人のP3b振幅が弱い傾向は、他の物質使用障害や関連精神障害でも、多くの場合は物質使用を開始する前に同様の減少が見られることから、より一般的である可能性がある。[27] P3b振幅のこの特定の減少は、物質使用の問題を発症しやすい人の脳内の神経調節因子が弱いためである可能性がある。[28] P300振幅は薬理学的介入にも敏感であるように思われる。12人の健康な被験者にロラゼパム(不安症や場合によってはうつ病の治療に使用されるベンゾジアゼピン系薬剤)を投与し、オドボール課題を行うように依頼したところ、P300振幅が減少した。[29] これらの研究や他の研究では、認知に影響を与える傾向のある条件(年齢、病気、精神疾患、薬物使用など)がP3bの振幅やその分布に影響を及ぼすことが示されています。
機能的意義: 潜伏期間に影響を与える要因
P3b 成分が不確実性の解消を反映しているという見解に沿って、この成分が ERP に現れ始める時間 (つまり、その潜時) は、不確実性が解消される時間に対応することを示唆する証拠がある。例えば、Sutton ら (1967) [6] は、不確実性が解消されるタイミングを操作する研究を行った。より具体的には、参加者に、強度が異なるシングルまたはダブル (聴覚) クリックが提示された。ある条件では、参加者は聞いたクリックの数を報告するように求められた。ダブル クリックが発生すると、P3b 応答は 2 回目のクリックの約 300 ミリ秒後に発生した。さらに重要なことは、シングル クリックのみが提示された場合、P3b 応答のタイミングはほぼ同じであり、この成分は 2 回目のクリックが発生した可能性があるタイミングに基づいて生成されたことを示唆している。実際、2 回のクリック間の持続時間を操作すると、P3b の開始は、2 回のクリック間の正確な時間だけ遅れました (たとえば、2 回目のクリックが最初のクリックの 500 ミリ秒後に提示された場合、P3b 応答は 800 ミリ秒で発生しました)。対照的に、参加者がクリックの強度に基づいて応答するように指示された場合、P3b 応答は常に最初のクリックの約 300 ミリ秒後に発生しました。おそらく、参加者は最初のクリックに基づいてクリックの強度を判断できたため、最初のクリックで不確実性が解消されたと考えられます。
もし実際に P3b 成分の潜時が不確実性の解決のタイミングを反映しているのであれば、この成分の潜時が評価や分類の難しさと密接に関係していると予想できる。実際、この主張を裏付ける十分な証拠が今や存在している。例えば、McCarthy & Donchin (1981) [30] は、参加者に 3 x 3 のマトリックスを提示した。各マトリックスには「左」または「右」という単語が含まれていた。参加者の課題は、マトリックス内で方向を示す単語を見つけたときに応答することであり、単語の正体によって、どのような応答をすべきかが決定された。McCarthy と Donchin は、マトリックス内の残りの項目が数字記号 (#) である場合、残りの項目がランダムな文字である場合に比べて、P3b 成分が有意に早く発生することを発見した。本質的に、ランダムな文字は「ノイズ」として機能し、参加者がターゲット単語を識別するのに長い時間を要する原因となった。同様に、評価や分類の難しさに影響を与えると考えられる他のいくつかのタスク操作も、P3b潜時に影響を及ぼすことがわかっています(例:刺激の物理的強度を下げる。レビューについてはVerleger、1997 [13]を参照)。総合すると、これらの調査結果は、P3b潜時は参加者が問題の刺激を評価または分類するのにかかる時間を反映していることを示唆しています。
認知心理学では、パフォーマンス指標(反応時間など)が長い間、精神的出来事の持続時間やタイミングを研究するために使用されてきたことを考えると、P3b潜時は単にこれらの同じプロセスの同等の神経指標を提供するだけなのではないかと疑問に思う人もいるかもしれない。研究によると、P3b潜時は、参加者が反応の正確さを優先するように指示された場合の反応時間と高い相関関係にあるが、参加者が反応のスピードを優先するように指示された場合の反応時間との相関関係は低いことが示唆されている。[31] この結果パターンは、P3bプライマリが刺激評価プロセスを反映しているのに対し、反応時間は刺激評価と反応選択の両方を反映していると考えられていることを示唆している(ただし、この主張に対する批判については、Verleger、1997 [13]を参照)。より具体的には、参加者がスピードを優先するように(つまり、できるだけ早く反応するように)指示された場合、刺激評価が完了する前に反応する可能性がある(これは、参加者がこのような状況下ではより多くのエラーを起こす傾向があるという事実と一致する)。この結論をさらに裏付けるものとして、P3b 潜時は反応選択プロセス (刺激反応適合性など) に影響すると考えられる実験操作の影響を受けないのに対し、反応時間は影響を受ける (McCarthy & Donchin, 1981 [30]など) という発見があります。この結論の重要な意味は、P3b コンポーネントを使用して、多くの一般的な認知パラダイムの「干渉の場所」を特定できることです。たとえば、Luck (1998) [15]は、P3b 潜時は心理的不応期 (PRP) 中にわずかに遅延するだけであることを発見しました。これは、このパラダイムにおける反応時間の干渉は、主に反応選択の遅延を反映していることを示唆しています。
P3b反応の潜時に影響を及ぼすことが分かっている他の要因としては、心拍数やカフェイン摂取量などの生理的覚醒に関連する要因[9]や、年齢や個人が注意資源を割り当てる速さの違いなどの認知能力に関連する要因などがあります[2] 。
理論
P3b がどのような認知プロセスを反映しているかについては、いくつかの理論が提唱されている。ドンチン[3]は「コンテキスト更新モデル」を提唱した。このモデルは、脳が環境とこれから経験することについての仮説を絶えず自動的に生成すると仮定している。P3b を含む P300 波は、脳がこれらの仮説を変更する必要がある、または世界のメンタルモデルを更新する必要があることを示す情報を受け取ったときに生成される。言い換えれば、脳がワーキングメモリを更新する必要があることを示す十分な情報があるときはいつでも、P300 が誘発される。[3] 「コンテキスト更新」の説明は既存の研究によって十分に裏付けられているが、いくつかの代替理論が提唱されている。たとえば、Verleger と同僚 (2005) [32] は、P3b コンポーネントが知覚分析と反応開始を仲介するプロセスを反映していると提唱している。より具体的には、このプロセスは、刺激の分類が適切に行動に変換されているかどうかを監視する認知メカニズムから発生する。[32] この理論は、P3b成分が知覚に関わる過程を反映しているが、反応の開始には反映していないという広く信じられている見解に直接挑戦するものである(Verleger、1997 [13] を参照)。
Kok が提唱した別の理論[12]では、P3b はイベント分類、つまり外部刺激が特定のカテゴリまたは刺激の内部表現と一致するかどうかの決定につながるプロセスに関係するメカニズムを反映していると提唱されています。分類には注意、知覚、作業記憶などのプロセスが必要であり、これらはすべて P3b 振幅に影響を与えることが知られています (上で説明したように)。したがって、このモデルは P3b に関する研究結果を統合しています。Kok は別の「テンプレート マッチング モデル」についても説明しています。このモデルでは、被験者はターゲットを検出し、刺激の表現または「テンプレート」を作成する必要があり、テンプレートが提示された刺激と一致したときに P3b が最も強くなります。テンプレートマッチングモデルはイベント分類モデルに似ており、P3b が認識記憶(作業記憶も必要になる場合がある)の基礎となるプロセスを反映していることを示唆している。[12] イベント分類モデルは、Verleger が提案したモデルと類似しており、P3 は知覚サイクルの「終了」時に生成されると示唆している。[12] Verleger のモデルの認知バージョンでは、刺激がタスク関連のカテゴリに属すると判断されたときに P3b が生成される。[33] Kok [12]がまとめているように、P3b は刺激を識別して何らかの内部表現と一致させるために必要なプロセスを統合しているようだ。
神経起源
P3b の神経発生源については激しい議論が交わされている。脳に埋め込まれた電極を使用した初期の研究では、海馬体がP300 を生成する可能性があることが示唆された。 [33] しかし、その後の研究では、海馬が損傷または損傷しても P300 は生成され、その振幅や潜時に信頼できる差は見られないことがわかった。その後の研究では、側頭葉頭頂葉接合部の損傷が P300 生成に大きく影響し、この領域に P3b の発生源が 1 つ以上ある可能性があることがわかった。[33] これは、P3b が前頭葉と側頭葉/頭頂葉の脳領域の間に何らかの回路経路を示している可能性があることを示唆している。[2] 注意資源の活性化が側頭葉頭頂葉領域の作業記憶やその他のプロセスを促進するときに P3b が誘発されるように見えるため、側頭葉頭頂葉の発生源が論理的である。[2] ソースモデリング技術を用いたさらなるEEG研究、代替脳画像法(fMRI、MEGなど)、頭蓋内記録、脳損傷患者を用いた研究からも、P3b成分は大脳皮質の頭頂葉と側頭葉の活性化に由来することが示されています。[2]また、前帯状皮質などの特定の辺縁系構造の活性化がP3b成分に寄与している可能性がある という証拠もあります。 [12]
P3bの生成に関与する神経伝達物質系はまだわかっていません。側頭頭頂領域にはノルエピネフリン入力が密集しており[2] 、青斑 ノルエピネフリン系がP3bの生成に関与している可能性があるという証拠がいくつかあります[2] 。 これらの研究の多くは動物を用いて行われたため、P3bの生成に関与する神経伝達物質を特定するにはさらなる研究が必要です。
参照
参考文献
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