Oscillatory Brain Activity in Human Affective Stimulus Processing

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Datum
2000
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Keil, Andreas
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Dissertation
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Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der Amplitude und Topographie oszillatorischer Aktivität des menschlichen Gehirns während affektiver Stimulusverarbeitung auseinander. In einer Reihe von Experimenten konnte gezeigt werden, daß Maße oszillatorischer Aktivität im Elektroenzephalogramm (EEG) wie die induzierte Gammaband-Aktiviät (GBA), bzw. das steady-state visuell evozierte Potential (SSVEP) sensitiv für Manipulationen affektiver Parameter sind. Deren zeitlicher Verlauf zeigte in diesem Zusammenhang, daß eine Reihe von - teilweise parallel ablaufenden - oszillatorischen Prozessen des ZNS mit der affektiven Bewertung von externalen Reizen in Zusammenhang gebracht werden können. So war eine frühe Anhebung der GBA-Amplitude (80 ms nach Reizpräsentation) spezifisch für die Verarbeitung aversiver Reize. Ebenso zeigte die Amplitude des 10 Hz SSVEP eine spezifische Erhöhung auf aversive Stimulation hin. Dagegen erhöhten sich die P1 und N1 Komponenten (100-150 ms) des Ereigniskorrelierten Potentials (EKP), die spätere Modulation der GBA sowie eine späte positive ERP Komponente (>500 ms) als eine Funktion affektiv-motivationaler Signifikanz der Reize, d.h unabhängig von deren emotionaler Valenz. Insbesondere die späten GBA-Modulationen wie auch die kotikalen Quellen der späten ERP Komponenten wiesen eine deutliche Rechtslateralisation auf. Dabei wurden die Schwerpunkte der Aktivierung vor allem an postero- und antero-temporalen Orten gemessen. Wurde die behaviorale Relevanz durch die Einbindung der Reize in ein operantes Shapingparadigma erhöht, so wurde eine ausgeprägte anteriore Aktivierung beobachtet. In der Zusammenschau sprechen die Befunde für ein Netzwerkmodell emotionaler Verarbeitung, das die integrierte Aktivität subkortikaler Areale wie auch sensorischer und Assoziationskortizes annimmt. Elemente für ein solches Modell werden als Konsequenz aus den Befunden dieser Arbeit angeführt und diskutiert.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

Oscillatory brain activity in affective stimulus processing was examined in a series of five experiments. Using multi-channel Electroencephalography (EEG) measures of large-scale brain functioning, we found that both the induced gamma-band activity (GBA) and the steady-state visual evoked potential (SSVEP) were sensitive to emotional processes in the human brain. Perception of affective stimuli altered the amplitude and topography of GBA and SSVEP. The time course of changes in GBA showed that a series of processing steps in emotional evaluation may occur, having different electrophysiological correlates. Early GBA modulations at 80 ms post-stimulus and the 10 Hz SSVEP amplitude were found to be sensitive for aversive stimuli, whereas ERP components P1 and N1 (100 150 ms) showed an enhancement to significant as compared to calm pictures. Likewise, a late positive potential starting at latencies of 500-700 ms showed a lateralization to the right and a specific enhancement in response to affective pictures. Amplitude of late GBA (>350 ms) was enhanced selectively for significant pictures, as compared to neutral stimuli. Topographical analysis showed that this amplitude modulation was seen at postero-temporal and right temporal sites. When increasing behavioral significance of the stimuli by an operant procedure, additional prefrontal GBA enhancement could be observed. These findings are supportive for network models of emotions in that they emphasize the integrative functioning of distributed structures during emotional stimulus evaluation and the importance of spatio-temporal aspects of emotional brain functioning. Based on these observations, elements for a model of oscillatory brain activity in human emotion are proposed.

Fachgebiet (DDC)
150 Psychologie
Schlagwörter
Oszillatorische Aktivität, Räumlich-zeitliche Dynamiken, Emotion, EEG, neuronal dynamics, visual
Konferenz
Rezension
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Zitieren
ISO 690KEIL, Andreas, 2000. Oscillatory Brain Activity in Human Affective Stimulus Processing [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
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February 24, 2000
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