불일치 부조화

Mismatch negativity

불일치 부조화(MMN) 또는 불일치 필드(MMF)는 일련의 자극에서 이상 자극에 대한 이벤트 관련 전위(ERP)의 구성요소다. 뇌의 전기적 활동에서 발생하며 인지신경과학과 심리학 분야 내에서 연구된다. 그것은 어떤 감각 체계에서도 일어날 수 있지만, 청각과 시력을 위해 가장 자주 연구되어 왔다. 청각 자극의 경우, MMN은 반복적인 소리 순서에서 간헐적으로 변화한 후에 발생한다(때로는 전체 순서가 홀수볼 순서라고 불림). 예를 들어, 드문 일탈 (d) 소리는 일련의 빈번한 표준 (s) 소리들 사이에 섞일 수 있다(예: s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s...). 일탈 사운드는 음조, 지속시간 또는 시끄러운 소리 같은 하나 이상의 지각적 특징에서 표준과 다를 수 있다. MMN은 일반적으로 주파수, 강도, 지속시간 또는 실제 또는 외견상의 원점 공간적 위치의 변화에 의해 유발된다.[1] 대상자가 시퀀스에 주의를 기울이고 있는지에 관계없이 MMN을 도출할 수 있다.[2] 청각 시퀀스 동안, 사람은 무성 자막 영화를 읽거나 볼 수 있지만, 여전히 명확한 MMN을 보여준다. 시각 자극의 경우, MMN은 반복적인 영상 시퀀스의 간헐적인 변화 후에 발생한다.

MMN은 뇌파검사(EEG)에서 불일치 반응을 말하며, MMF 또는 MMNM은 자기뇌파검사(MEG)에서 불일치 반응을 가리킨다.

역사

청각 MMN은 1978년 Risto Néténen, A. W. K. Gaillard, S에 의해 발견되었다. 네덜란드의 TNO인식을 위한 연구소의 멩티살로.[3]

시각적 MMN의 첫 보고서는 레이너 캠머에 의해 1990년에 발표되었다.[4] 시각적 MMN의 개발 내역은 Pazo-Alvarez et al을 참조한다. (2003).[5]

특성.

MMN은 다른 규칙적인 자극의 순서 내에서 일탈자에 대한 반응이다. 따라서, 실험 환경에서, 자극이 다대일 비율로 제시될 때 생성된다. 예를 들어, s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s..., d는 일탈 또는 홀수볼 자극이며, MMN 반응을 이끌어 낸다. 부조화는 대상자가 의식적으로 자극에 주의를 기울이지 않더라도 일어난다.[3] 감각 자극 기능의 처리는 인간의 반응과 행동을 결정하는데 필수적이다. 만약 행동적으로 관련된 환경의 측면이 뇌에 정확하게 표현되지 않는다면, 유기체의 행동은 적절할 수 없다. 예를 들어, 이러한 표현이 없다면, 구어를 이해하는 우리의 능력은 심각하게 손상될 것이다. 인지신경과학은 결과적으로 감각정보처리의 뇌 메커니즘, 즉 인식의 감각 전제조건 이해의 중요성을 강조해 왔다. 불행히도 얻은 대부분의 데이터는 이러한 자극 표현의 정확성을 객관적으로 측정할 수 없다.[6] 그러나 최근의 인지신경과학은 이 같은 조치를 도출하는 데 성공한 것으로 보인다. 이것은 사건 관련 잠재력(ERP)의 구성요소인 불일치 부정성(MMN)으로, 네테넨, 게이야드, 므엔티살로(1978년)가 처음 보고한 것이다.[3] MMN 연구에 대한 심층 검토는 Néténen([6]1992)에서 확인할 수 있으며, 다른 최근의 검토는 MMN의 발전기 메커니즘,[7] MMNm(Néténen, Ilmoniemi & Alho, 1994) [8]및 임상 적용성에 대한 정보도 제공한다.[9]

청각 MMN은 피치, 강도 또는 지속시간의 일탈에 반응하여 발생할 수 있다. 청각 MMN은 1차 및 1차 청각 피질에 선원이 있고 일탈 자극이 시작된 후 150~250ms의 전형적인 지연 시간을 갖는 전방 중심 음전위다. 소스는 또한 하전두회, 그리고 외피질도 포함할 수 있다.[10][11][12] MMN의 진폭과 지연 시간은 일탈 자극이 표준과 얼마나 다른지와 관련이 있다. 큰 편차는 초기 대기 시간에서 MMN을 유도한다. 매우 큰 편차의 경우, MMN은 심지어 N100과 겹칠 수 있다.[13]

시각적 MMN은 색상, 크기 또는 지속시간과 같은 측면에서 일탈에 반응하여 발생할 수 있다. 시각 MMN은 1차 시각 피질에 선원이 있고 일탈 자극이 시작된 후 150~250ms의 전형적인 지연 시간을 갖는 후두 음전위다.

신경언어학

음성 자극으로 인해 유사한 현상이 도출됨에 따라, 소리에 대한 적극적인 주의가 거의 필요하지 않은 수동적 조건 하에서, MMN 버전은 신경언어 인식 연구에 자주 사용되어, 이러한 참가자들이 특정 종류의 소리를 신경학적으로 구별하는지 여부를 시험해 왔다.[14] MMN 반응은 태아와 신생아가 어떻게 음성을 차별하는지를 연구하는데 사용되었다.[15][16] 음운 처리에 초점을 맞춘 이러한 종류의 연구 외에도, 일부 연구는 MMN을 통사적 처리에 포함시켰다.[17] 이러한 연구들 중 일부는 MMN의 자동성을 직접 시험하려고 시도하여 MMN을 업무 독립적이고 자동적인 응답으로 이해하는데 대한 수렴 증거를 제공하였다.[18]

기본 자극 기능의 경우

MMN은 지속시간, 강도 또는 빈도와 같은 하나 이상의 물리적 매개변수에서 자주 발생하는 자극("기준")과는 다른 간헐적으로 나타나는 자극("편향")에 의해 유발된다.[6] 또한 음소, 합성된 기악음 또는 톤 음색의 스펙트럼 구성 요소에서 음소처럼 스펙터클하게 복잡한 자극의 변화에 의해 생성된다. 또한 시간 순서 역전은 연속적인 소리 요소가 주파수, 강도 또는 지속시간에서 다를 때 MMN을 유도한다. MMN은 개입된 표준 없이 제시될 때 일탈 자극 매개 변수를 가진 자극에 의해 도출되지 않는다. 따라서 MMN은 일정한 표준 자극과 일탈 매개변수를 가진 자극의 신경 코드를 나타내는 기억력 추적이 불분명할 때 변화 탐지를 반영하도록 제안되었다.

청각적 기억력 대 청각적 기억력

MMN 데이터는 자극 기능이 청각 피질 근처에서 별도로 분석 및 저장된다는 증거를 제공하는 것으로 이해할 수 있다(토론은 아래 이론 섹션을 참조하십시오). 이전에 행동적으로 관찰된 "에코닉" 기억 시스템의 행동과 MMN의 행동이 매우 유사하다는 것은 MMN이 청각적 기억에서 자극-기능 표현에 대한 비침습적이고 객관적이며 독립적으로 측정할 수 있는 생리학적 상관관계를 제공한다는 것을 강력히 시사한다.

주의 프로세스와의 관계

실험 증거는 청각 감각 기억 지수 MMN이 주의력 과정을 위한 감각 데이터를 제공하고, 본질적으로 주의력 있는 정보 처리의 특정 측면을 지배한다는 것을 시사한다. 이는 MMN의 대기 시간이 청각 환경의 변화에 대한 행동 반응의 타이밍을 결정한다는 것을 발견하는 데 분명히 나타난다.[19] 게다가, 차별 능력의 개별적인 차이도 MMN으로 조사할 수 있다. MMN은 뇌 사건의 사슬의 구성요소로서 주의력이 환경의 변화로 전환되게 한다. 주의 지침은 MMN에도 영향을 미친다.[20][21][22][23][24]

임상연구에서

MMN은 신경병리학적 변화를 공개하기 위한 여러 연구에 기록되어 있다. 현재, 축적된 증거 체계는 MMN이 건강한 두뇌의 정보처리에 대한 기초적인 연구에 독특한 기회를 제공하지만, 신경퇴행적 변화를 다루는데 유용할 수 있다는 것을 암시한다.

주의와 무관하게 도출되는 MMN은 난독증 환자 및 실어증 환자와 같은 임상 그룹에서 발생할 수 있는 청각 차별 및 감각 기억 이상 평가를 위한 객관적 수단을 제공한다. 최근의 결과에 따르면 난독증에서 독서결손의 근본적인 문제는 난독증의 청각피질이 빠른 시간변동을 가진 복잡한 소리 패턴을 적절히 모형화하지 못하는 것일 수 있다.[25] 진행 중인 연구 결과에 따르면 실어증의 청각적 지각 결손 평가에도 MMN이 사용될 수 있다.

알츠하이머 환자들은 특히 긴 경간격으로 MMN의 진폭이 감소했음을 입증한다. 이는 청각적 감각 기억력의 감소된 범위를 반영하는 것으로 생각된다. 파킨슨병 환자들은 비슷한 적자 패턴을 보여주지만 알코올 중독은 MMN 반응을 강화시키는 것으로 보인다. 이 후자의, 겉보기에 모순되어 보이는 발견은, 과음하는 동안 일어나는 신경 적응적인 변화로 인한 CNS 뉴런의 과대광고로 설명될 수 있었다.

지금까지 얻은 결과가 고무적인 것처럼 보이지만, MMN을 환자 치료에서 임상 도구로 사용하기 전에 몇 가지 조치를 취해야 한다. 1990년대 후반의 연구의 초점은 MMN의 임상적 사용의 개발에서 직면하는 주요 신호 분석 문제와 도전을 다루기 위한 것이었다. 그럼에도 불구하고, 현재 상태로는 MMN을 채택한 임상 연구는 앞서 언급한 임상 장애의 인지 저하와 관련된 CNS 기능 변화에 대해 이미 상당한 지식을 만들어냈다.

2010년의 한 연구는 정신분열증 환자의 그룹에서 MMN 지속시간이 감소했다는 것을 발견했는데, 이는 MMN 지속시간이 미래의 정신질환을 예측할 수 있다는 것을 암시한다.[26] 최근의 연구는 MMN이 인지적 치료법의 맥락에서 조현병 환자에 대한 치료 반응을 예측할 수 있기 때문에 임상 개입에 MMN의 사용을 옹호하고 있다.[27]

이론

MMN의 "메모리 트레이스" 해석은 정보의 속성을 지배하는 단순한 규칙의 위반에 대응하여 도출된다는 것이다. 자동적으로 형성되는 단기 신경 모델이나 물리적 또는 추상적인 환경 규칙성의 기억력 추적을 위반하여 발생하는 것으로 생각된다.[28][29] 그러나 MMN 외에 그러한 규칙성의 기억 표현 형성에 대한 다른 신경생리학적 증거는 없다.[citation needed]

이 기억력 추적관에는 다음과 같은 것이 내장되어 있다. i) 소리에 반응하는 감각성 이질적인 신경 원소의 모집단과;ii) 표준 자극의 신경 모델을 구축하고 들어오는 자극이 그 신경 모델을 위반할 때 보다 강력하게 반응하여 MMN을 도출하는 별도의 기억 신경 원소의 모집단이 있다.

대안적인 "신선한" 해석은[6][30] 기억 신경 원소는 없지만, 표준 자극의 성질에 맞춰진 감각적 구심성 신경 원소는 반복적인 자극에 덜 격렬하게 반응한다는 것이다. 따라서 일탈자가 표준이 아닌 일탈자의 서로 다른 특성에 맞춰 조정된 뚜렷한 새로운 뉴런 요소 집단을 활성화할 때, 이러한 새로운 부모들이 보다 적극적으로 반응하여 MMN을 도출한다.

세 번째 견해는 감각 신경세포가 기억 신경세포라는 것이다.[31][32]

참고 항목

참조

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외부 링크