1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физиология человека
  4. T. 49, № 4, 2023

Физиология человека, 2023, T. 49, № 4, стр. 16-29

Влияние слуховой пространственной маскировки на межполушарную асимметрию вызванных ответов

Л. Б. Шестопалова 1, *, **, Е. А. Петропавловская 1, Д. А. Саликова 1, В. В. Семенова 1

1 ФГБОУН Институт физиологии имени И.П. Павлова РАН
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: shestopalovalb@infran.ru
** E-mail: shestolido@mail.ru

Поступила в редакцию 08.11.2022
После доработки 26.01.2023
Принята к публикации 21.02.2023

Аннотация

Работа направлена на исследование межполушарной асимметрии электрической активности мозга в условиях слуховой пространственной маскировки. Использованы неподвижные маскеры различной латерализации и движущиеся тестовые сигналы. Пространственные эффекты создавали за счет межушных различий по интенсивности. Регистрировали ответы на включение сигнала (ON-ответ), на начало движения (motion-onset response, MOR) и на выключение сигнала (OFF-ответ) при предъявлении на фоне маскера и в тишине. Для построения топограмм и анализа асимметрии измеряли амплитуды каждого компонента реакции, усредненные в симметричных электродных кластерах левого и правого полушарий. Анализ ON-ответов показал, что волна N1 демонстрирует контралатеральное преобладание при предъявлении сигнала в тишине, а при маскировке контралатеральность усиливается. Межполушарная асимметрия компонента P2 отсутствовала при предъявлении сигнала в тишине, а во всех комбинациях маскера и сигнала амплитуда P2 была больше в правом полушарии. Асимметрия обоих компонентов была максимальной при разнесении маскера и начального участка сигнала на 180 град. Напротив, в реакции на начало движения (MOR) асимметрия проявлялась только в тишине: волна cN1 была более выражена на стороне, контралатеральной сигналу. Топография OFF-ответа не зависела от присутствия маскера.

Ключевые слова: ЭЭГ, вызванные потенциалы, латерализация, маскировка, асимметрия.

Список литературы

  1. Вайтулевич С.Ф., Петропавловская Е.А., Шестопалова Л.Б., Никитин Н.И. Функциональная межполушарная асимметрия мозга человека и слуховая функция // Физиология человека. 2019. Т. 45. № 2. С. 103. Vaitulevich S.F., Petropavlovskaya E.A., Shestopalova L.B., Nikitin N.I. Functional interhemispheric asymmetry of human brain and audition // Human Physiology. 2019. V. 45. № 2. P. 202.

  2. Teshiba T.M., Ling J., Ruhl D.A. et al. Evoked and intrinsic asymmetries during auditory attention: implications for the contralateral and neglect models of functioning // Cereb. Cortex. 2013. V. 23. № 3. P. 560.

  3. Deouell L.Y., Bentin S., Giard M.H. Mismatch negativity in dichotic listening: evidence for interhemispheric differences and multiple generators // Psychophysiology. 1998. V. 35. № 4. P. 355.

  4. Kaiser J., Lutzenberger W., Preissl H. et al. Right-hemisphere dominance for the processing of sound-source lateralization // J. Neurosci. 2000. V. 20. № 17. P. 6631.

  5. Salminen N.H., Tiitinen H., Miettinen I. et al. Asymmetrical representation of auditory space in human cortex // Brain. Res. 2010. V. 1306. P. 93.

  6. Krumbholz K., Hewson-Stoate N., Schönwiesner M. Cortical response to auditory motion suggests an asymmetry in the reliance on inter-hemispheric connections between the left and right auditory cortices // J. Neurophysiol. 2007. V. 97. № 2. P. 1649.

  7. Schönwiesner M., Krumbholz K., Rübsamen R. et al. Hemispheric asymmetry for auditory processing in the human auditory brainstem, thalamus, and cortex // Cereb. Cortex. 2007. V. 17. № 2. P. 492.

  8. Briley P.M., Kitterick P.T., Summerfield A.Q. Evidence for opponent process analysis of sound source location in humans // J. Assoc. Res. Otolaryngol. 2013. V. 14. № 1. P. 83.

  9. Litovsky R.Y. Spatial release from masking // Acoust. Today. 2012. V. 8. № 2. P. 18.

  10. Альтман Я.А., Вайтулевич С.Ф. Слуховые вызванные потенциалы человека и локализация источника звука. СПб.: Наука, 1992. 136 с.

  11. Альтман Я.А. Пространственный слух. СПб.: Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2011. 311 с.

  12. Bibee J.M., Stecker G.C. Spectrotemporal weighting of binaural cues: Effects of a diotic interferer on discrimination of dynamic interaural differences // J. Acoust. Soc. Am. 2016. V. 140. № 4. P. 2584.

  13. Bőhm T.M., Shestopalova L., Bendixen A. et al. The role of perceived source location in auditory stream segregation: Separation affects sound organization, common fate does not // Learn. Percept. 2013. V. 5. № 2. P. 55.

  14. Shestopalova L., Bőhm T.M., Bendixen A. et al. Do audio-visual motion cues promote segregation of auditory streams? // Front. Neurosci. 2014. V. 8. P. 64.

  15. Pastore M.T., Yost W.A. Spatial Release from Masking with a Moving Target // Front. Psychol. 2017. V. 8. P. 2238.

  16. Варфоломеев А.Л., Старостина Л.В. Слуховые вызванные потенциалы человека при иллюзорном движении звукового образа // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2006. Т. 92. № 9. С. 1046.

  17. Getzmann S. Effect of auditory motion velocity on reaction time and cortical processes // Neuropsychologia. 2009. V. 47. № 12. P. 2625.

  18. Getzmann S., Lewald J. Cortical processing of change in sound location: smooth motion versus discontinuous displacement // Brain Res. 2012. V. 1466. P. 119.

  19. Shestopalova L.B., Petropavlovskaia E.A., Semenova V.V., Nikitin N.I. Brain oscillations evoked by sound motion // Brain Res. 2021. V. 1752. P. 147232.

  20. Семенова В.В., Шестопалова Л.Б., Петропавловская Е.А. и др. Латентность вызванного потенциала как показатель интегрирования акустической информации о движении звука // Физиология человека. 2022. Т. 48. № 4. С. 57. Semenova V.V., Shestopalova L.B., Petropavlovskaia E.A. et al. Latency of motion onset response as an integrative measure of processing sound movement // Human Physiology. 2022. V. 48. № 4. P. 401.

  21. Доброхотова Т.А., Брагина Н.Н. Левши. М.: Книга, 1994. 232 с.

  22. Шестопалова Л.Б., Петропавловская Е.А., Саликова Д.А. и др. Слуховые вызванные потенциалы человека в условиях пространственной маскировки // Физиология человека. 2022. Т. 48. № 6. С. 32. Shestopalova L.B., Petropavlovskaia E.A., Salikova D.A. et al. Event-related potentials in conditions of auditory spatial masking in humans // Human Physiology. 2022. V. 48. № 6. P. 633.

  23. Delorme A., Sejnowski T., Makeig S. Enhanced detection of artifacts in EEG data using higher-order statistics and independent component analysis // NeuroImage. 2007. V. 34. № 4. P. 1443.

  24. Fujiki N., Riederer K.A.J., Jousmäki V. et al. Human cortical representation of virtual auditory space: differences between sound azimuth and elevation // Eur. J. Neurosci. 2002. V. 16. № 11. P. 2207.

  25. Palomäki K., Alku P., Mäkinen V. et al. Sound localization in the human brain: neuromagnetic observations // Neuroreport. 2000. V. 11. № 7. P. 1535.

  26. Palomäki K.J., Tiitinen H., Mäkinen V. et al. Spatial processing in human auditory cortex: the effects of 3D, ITD, and ILD stimulation techniques // Brain Res. Cogn. Brain Res. 2005. V. 24. № 3. P. 364.

  27. Getzmann S. Auditory motion perception: onset position and motion direction are encoded in discrete processing stages // Eur. J. Neurosci. 2011. V. 33. № 7. P. 1339.

  28. Somervail R., Zhang F., Novembre G. et al. Waves of Change: Brain Sensitivity to Differential, not Absolute, Stimulus Intensity is Conserved Across Humans and Rats // Cereb. Cortex. 2021. V. 31. № 2. P. 949.

  29. Lewald J., Getzmann S. Electrophysiological correlates of cocktail-party listening // Behav. Brain Res. 2015. V. 292. P. 157.

  30. Tanaka H., Hachisuka K., Ogata H. Sound lateralisation in patients with left or right cerebral hemispheric lesions: relation with unilateral visuo-spatial neglect // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 1999. V. 67. № 4. P. 481.

  31. Zatorre R.J., Penhune V.B. Spatial localization after excision of human auditory cortex // J. Neurosci. 2001. V. 21. № 16. P. 6321.

  32. Spierer L., Bellmann-Thiran A., Maeder Ph. et al. Hemispheric competence for auditory spatial representation // Brain. 2009. V. 132. Pt. 7. P. 1953.

  33. Zatorre R.J., Mondor T.A., Evans A.C. Auditory attention to space and frequency activates similar cerebral systems // NeuroImage. 1999. V. 10. № 5. P. 544.

  34. Brunetti M., Belardinelli P., Caulo M. et al. Human brain activation during passive listening to sounds from different locations: an fMRI and MEG study // Hum. Brain Mapp. 2005. V. 26. № 4. P. 251.

  35. Tiitinen H., Salminen N.H., Palomäki K.J. et al. Neuromagnetic recordings reveal the temporal dynamics of auditory spatial processing in the human cortex // Neurosci. Lett. 2006. V. 396. № 1. P. 17.

  36. Petit L., Simon G., Joliot M. et al. Right hemisphere dominance for auditory attention and its modulation by eye position: an event-related fMRI study // Restor. Neurol. Neurosci. 2007. V. 25. № 3–4. P. 211.

  37. Richter N., Schröger E., Rübsamen R. Hemispheric specialization during discrimination of sound sources reflected by MMN // Neuropsychologia. 2009. V. 47. № 12. P. 2652.

  38. Getzmann S., Lewald J. Effects of natural versus artificial spatial cues on electrophysiological correlates of auditory motion // Hear. Res. 2010. V. 259. № 1–2. P. 44.

  39. Abeles M., Goldstein M.H., Jr. Responses of single units in the primary auditory cortex of the cat to tones and to tone pairs // Brain Res. 1972. V. 42. № 2. P. 337.

  40. He J., Hashikawa T., Ojima H., Kinouchi Y. Temporal integration and duration tuning in the dorsal zone of cat auditory cortex // J. Neurosci. 1997. V. 17. № 7. P. 2615.

  41. Recanzone G.H. Response profiles of auditory cortical neurons to tones and noise in behaving macaque monkeys // Hear. Res. 2000. V. 150. № 1. P. 104.

  42. Phillips D.P., Hall S.E., Boehnke S.E. Central auditory onset responses, and temporal asymmetries in auditory perception // Hear. Res. 2002. V. 167. № 1–2. P. 192.

  43. Szabó B.T., Denham S.L., Winkler I. Computational Models of Auditory Scene Analysis: A Review // Front. Neurosci. 2016. V. 10. P. 524.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физиология человека

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал