Диссертация (1144755), страница 31
Текст из файла (страница 31)
С учетом этого, в тестовое задание был введен стимул обратнойсвязи, информирующий о результате деятельности – предъявлялась информация отом, сколько испытуемый выиграл или проиграл в конкретной пробе (болееподробно см. далее).174Для предъявления стимулов использовался специальный монитор в составекомплекса для проведения фМРТ исследований (Invivo Eloquence fMRI System),располагавшийсяпроецировалосьзаголовойиспытуемомуиспытуемого.спомощьюИзображениесистемысмониторавстроенныхзеркал.Программирование последовательности предъявления проб, а также всехвременныхпараметровпрезентациистимулов,осуществлялосьнабазепрограммного пакета E-prime 1.1, совмещенной с исследовательским комплексомInvivo.Исследование состояло из двух сессий. В каждой из них предъявлялось по 90проб.
При этом 30 из них были контрольными (К), а остальные 60 – игровыми (Л,Пр). Последовательности контрольных и игровых проб не повторялись и былирандомизированы для каждого испытуемого. Количество Л- и Пр-проб для каждогоиспытуемого рассчитывалось индивидуально после исследования по результатамзаписи действий испытуемого. Схематическое изображение тестовых заданийпредставлено на Рисунке 31.Рисунок 31. Схема тестового задания фМРТ-исследования.175Каждая проба состояла из целевого стимула (стрелки), действия испытуемого(манипулятивная правда, сознательная ложь и правдивое нажатие по инструкции вК-пробах) и двух стимулов обратной связи.
В самом начале Л и Пр -проб в течение500 мс. на черном фоне предъявлялась стрелка сплошного белого цвета.Испытуемый должен был принимать решение о том, солгать компьютеру онаправлении стрелки или нет, и нажать соответствующую кнопку манипулятора,предназначенного для работы в условиях сильного магнитного поля (Invivo buttonresponse unit). На это отводилось 4.5 сек., по истечении этого времени следовалареакция компьютера на предложение испытуемого (правдивое или ложноенажатие) – слова «согласен» или «не согласен». Слово предъявлялось на 500 мс. исменялось вторым стимулом обратной связи такой же длительности. Есликомпьютер соглашался с ложным предложением испытуемого, т.е.
слово«согласен» появлялось после того, когда испытуемый нажимал кнопку мыши,которая не соответствовала направлению стрелки – это считалось выигрышем исопровождалось появлением чисел «+2» или «+5», отображающих размер суммыдобавляемой к вознаграждению за участие в исследовании (см. Рисунок 31).Выигрышем считалась и ситуация, при которой компьютер не был согласен справдивым действием испытуемого. Испытуемый проигрывал в тех случаях, когдакомпьютер не соглашался с ложным ответом и соглашался с правдивыми. Припроигрыше испытуемому предъявлялась информация о размере штрафа «-2» и «5» соответственно.
Дифференцированная система штрафования и поощренийиспользовалась для варьирования уровня проигрыша и выигрыша в Пр и Л –пробах между сессиями. Это было сделано для обеспечения вовлеченияиспытуемого в деятельность и соблюдения одинаковой ценности ложных иправдивых нажатий. Таким образом, в задачу испытуемого входило выиграть укомпьютера в максимально большем количестве случаев.
При этом как ложные,так и правдивые нажатия в игровых пробах осуществлялись для манипуляциимнением компьютера – заставить поверить в ложь и не поверить правде.В действительности, испытуемые вводились в заблуждение относительноигры, так как согласие или несогласие компьютера с предложением об ориентации176стрелки испытуемых было случайным. При этом слово «согласен» предъявлялосьв 60% игровых проб, что неявно провоцировало к ложным действиями.
Как былопоказано ранее, такое распределение позволяет добиться равного по группесоотношения количества правдивых и ложных ответов (см. результаты ПЭТисследования).Временные параметры контрольных К-проб были аналогичны используемымв Л и Пр- пробах. Отличие от игровых проб заключалось в характере окраса первогостимула проб – использовались черные стрелки с белым контуром. Появлениетакой стрелки было сигналом для испытуемого о том, что данная пробаконтрольная, т.е. нужно нажимать только ту кнопку, которая строго соответствуетнаправлению стрелки. В случае корректного ответа сразу после слова «принято»,появлялся второй стимул обратно связи «*».
Если нажатие было некорректным, тоэто считалось нарушением инструкции и штрафовалось – предъявляласьинформация о размере штрафа «-2» (см. Рисунок 31).Во всех пробах нажатие одной кнопки указательным пальцем правой рукисоответствовало ответу испытуемого – «стрелка направлена вверх», а нажатиедругой кнопки большим пальцем правой руки – «стрелка вниз». Правдивымипробами считались те реализации, в которых испытуемый нажимал кнопку,соответствующую направлении стрелки.
В случае если испытуемые нажималикнопку не соответствующую направлению стрелки (например, при стрелке «вверх»происходило нажатие большим пальцем), то такие пробы обозначались как ложные(Л-пробы).Для обеспечения эффективности дизайна исследования использовалсяварьирующийинтервал между окончанием предшествующейиначаломследующей пробы – от 500 до 2500 мс, с шагом 500 мс. Таким образом, общаядлительность пробы, в среднем, составляла 10 сек. Такие параметры предъявлениябыли выбраны с учетом представлений об оптимальных характеристиках ссфМРТисследований (Amaro, et al., 2006, Wager, Nichols, 2003, Friston, et al., 1999). Однаисследовательская сессия длилась 928 секунд.
Общее время ссфМРТ исследованиясоставляло около 40 минут.1774.2.2.3 Параметры регистрации и статистический анализ данныхГрупповые показатели времени реакции, количество ложных и правдивыхигровых проб оценивались при помощи методов непараметрической статистики –критерия Фридмана и Уилкоксона (Statistica 7).Исследование проводилось на магнитном томографе Philips Achieva, снапряженностью поля 3 Тесла. Структурные T1-взвешенные изображениярегистрировались до проведения функционального исследования (T1W3DTFE), соследующими параметрами: поле обзора – 240×240 (FOV); TR – 25 мс.; срезы – 130аксиальных срезов толщиной 1 мм и размером пикселя размером 1×1 мм.; уголотклонения вектора намагниченности – 30°. Для регистрации BOLD-сигнала,использовалась эхопланарная одноимпульсная последовательность.
Время, закоторое происходила регистрация данных со всех 32-х аксиальных срезов (TR),составляло 2 секунды (TE=35 мс.). Поле обзора составляло 208×208, а уголотклонения вектора намагниченности (flip angle) – 90°. Размер пикселя составлял3×3 мм. Толщина срезов равнялась 3 мм., с промежутком между ними в 0.3 мм.Таким образом, после трехмерной реконструкции изображения, размер единицыобъема (воксел, от volume cell) составлял 3×3×3 мм.В каждой исследовательской сессии перед запуском регистрации BOLDсигналаиначаломпредъявлениятестовогозадания,которыебылисинхронизированы, выполнялись два так называемых холостые «динамическиесканы». Под динамическим сканом понимается BOLD-сигнал, зарегистрированныйв 32 срезах за 2 сек (TR). Дополнительно 2 первых динамических скана удалялисьиз последующего анализа.
Данная процедура является стандартным способомизбегания так называемого T1-эффекта, который привносит артефакты в фМРТданные.Перед проведением группового статистического анализа осуществляласьпредварительнаявключавшая:обработкавыравниваниеипреобразование(realignment),индивидуальныхсовместнуюданных,регистрацию178функциональных данных со структурными изображениями (coregistration),нормализацию в стандартное анатомическое пространство и сглаживание (Friston,et al., 2007). Предварительная обработка данных и построение статистическихпараметрических карт BOLD-сигнала проводились в программном пакете SPM8(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8/).
При процедуре выравниваниярассчитывалось 6 параметров, соответствующих смещению и вращениюотносительно начального положения головы по трем осям (x,y,z). Для обеспеченияучета изменений сигнала коррелированных с движениями головы, эти параметрыучитывались при статистическом анализе (Johnstone, et al., 2006). Параметрысглаживания – 8 мм (FWHM).Статистический анализ проводился с использованием основной линейноймодели (ОЛМ) (Friston, et al., 2007), в которой в качестве регрессоров(компонентов) использовались временные параметры действий испытуемого (т.е.время ложных или правдивых нажатий кнопки).
Дополнительно, для учета влиянияартефактов движения, в ОЛМ вводились параметры смещений положения головы,рассчитанные на этапе выравнивания функциональных данных. Задача вычисленияОЛМ сводится к тому, чтобы получить параметр, характеризующий насколькохорошо каждый из ее компонентов (т.е. модель гемодинамического ответа,вызванного действием или стимулом) «объясняет» или «соответствует» тому, чтозарегистрировано в действительности. При этом одним компонентом ОЛМмоделируется не одиночное событие в заданном интервале времени (временномокне), а сразу вся совокупность исследовательских проб конкретного типа. Привычислении т.н.
контрастов (например, Л>К), т.е. относительной разницы в BOLDсигнале между двумя пробами разного типа, вычисляется линейная комбинация(разница) между параметрами соответствующих компонентов ОЛМ.Анализ данных осуществлялся в два этапа. На первом этапе (first levelanalysis) на основе вычисленных параметров регрессоров линейной моделирассчитывались t-контрасты между пробами, для каждого испытуемого: Л – К, Пр– К, Л – Пр. Полученные контрасты, представляющие из себя линейнуюкомбинацию параметров ОЛМ, подвергались дальнейшему статистическому179анализу на втором этапе (second level analysis), который осуществлялся с учетоммежсубъектной вариабельности (Friston, et al., 2007) и выполнялся с помощьюдисперсионного анализа.
Для того чтобы избежать ложно-положительныхрезультатов, повоксельное построение статистических карт осуществлялось спорогом p<0.05, корректированным на множественность сравнений по методу FWE(Friston, et al., 2007, Nichols, Hayasaka, 2003). При этом учитывались толькокластеры размером больше 5 вокселей.
Для определения локализации выявленныхкластеров в терминах полей Бродманна, использовался программный пакет,разработанныйдляSPM5вИМЧРАНПахомовымС.В.(http://www.ihb.spb.ru/~pet_lab/MSU/MSUMain.html).4.2.2.4 Анализ психофизиологических взаимодействийВ нашем исследовании статистическая обработка данных осуществлялась сиспользованием т.н. общей линейной модели (ОЛМ, general linear model), вкоторую кроме проб с ложными и правдивыми действиями, дополнительно, вкачестве игнорируемых переменных включались также:1) параметры смещенияголовы; 2) динамические сканы в которых наблюдались резкие изменения BOLDсигнала (blood-oxygen-level dependent), рассчитываемые с использованиемспециализированногопрограммногопакетаART(http://www.nitrc.org/projects/artifact_detect/)); 3) значения BOLD-сигнала в областиинтереса (ОИ, для игнорирования изменений BOLD-сигнала в ОИ); 4) регрессоры,используемые при стандартном анализе фМРТ данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
