Methoden
Datenerfassung
28 gesunde Probanden wurden vom Brain and Mind Institute der University of Western Ontario, Kanada, rekrutiert, um an dieser Studie teilzunehmen. Vor dem Testen wurde von allen Teilnehmern eine schriftliche Zustimmung nach Aufklärung eingeholt. Die ethische Genehmigung für diese Studie wurde vom Health Sciences Research Ethics Board und dem Non-Medical Research Ethics Board der University of Western Ontario erteilt und die gesamte Forschung wurde in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien/Vorschriften und in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt.
Als naturalistische Stimuli wurden in dieser Studie zwei spannende Filmclips verwendet. Ein Videoclip aus dem Stummfilm „Bang! Du bist tot“ und ein Audioausschnitt aus dem Film „Taken“ wurden 13 bzw. 15 Probanden sowohl in ihrer ursprünglichen intakten als auch verschlüsselten Form gezeigt. Vor den beiden Akquisitionen wurde ein Ruheabschnitt erworben, in dem die Probanden gebeten wurden, sich ohne offensichtliche Stimulation zu entspannen. Die Stimulus-Präsentation wurde mit dem Psychtoolbox-Plugin für MATLAB [1][2][3] auf einem 15″ Apple MacBook Pro gesteuert. Audio wurde binaural mit einer angenehmen Hörlautstärke über Etymotics ER-1-Kopfhörer präsentiert.
EEG-Daten wurden unter Verwendung einer 129-Kanal-Kappe (Electrical Geodesics Inc. [EGI], Oregon, USA) gesammelt. Die Elektrodenimpedanzen wurden unter 50 kΩ gehalten, wobei die Signale bei 250 Hz abgetastet und auf den zentralen Scheitelpunkt (Cz) bezogen wurden. Unter Verwendung der EEGLAB MATLAB-Toolbox wurden [4] verrauschte Kanäle identifiziert und entfernt und dann wieder in die Daten interpoliert. Ein Kolmogorov-Smirnov (KS)-Test an den Daten wurde verwendet, um Regionen zu identifizieren, die nicht gaußförmig waren. Eine unabhängige Komponentenanalyse (ICA) wurde dann verwendet, um Muster neuraler Aktivität, die für Augen- und Muskelbewegungen charakteristisch sind, visuell zu identifizieren, die anschließend aus den Daten entfernt wurden. Die EEG-Vorverarbeitung wurde individuell für jedes Subjekt und jeden Zustand durchgeführt.
Von den beiden getesteten Filmclips war der erste ein 8-minütiger Ausschnitt aus Alfred Hitchcocks TV-Stummfilm „Bang! Du bist tot". Diese Szene zeigt einen 5-jährigen Jungen, der den Revolver seines Onkels aufhebt. Der Junge lädt eine Kugel in die Waffe und spielt damit wie mit einem Spielzeug. Der Junge (und Betrachter) weiß selten, ob die Waffe eine Kugel in ihrer Kammer hat, und die Spannung baut sich auf, wenn der Junge die Kammer dreht, sie auf andere richtet und den Abzug drückt. Als Alternative zur visuellen Stimulation wurde auch ein 5-minütiger Audioausschnitt aus dem Film „Taken“ verwendet. Dieser Clip zeigt ein Telefongespräch, in dem ein Vater die Entführung seiner Töchter belauscht.
Außerdem wurden zwei „verwürfelte“ Kontrollreize verwendet – einer für jeden Film. Dies trennt die neuronalen Reaktionen, die durch die sensorischen Eigenschaften beim Ansehen oder Anhören der Filme ausgelöst werden, von denen, die an der Verfolgung der Handlung beteiligt sind. Die verschlüsselte Version von „Bang! Du bist tot“ wurde generiert, indem 1-Sekunden-Segmente isoliert und die Segmente pseudozufällig gemischt wurden, wodurch die zeitliche Kohärenz der Erzählung aufgehoben wurde. [5] Die verschlüsselte Version von „Taken“ wurde durch spektrale Rotation des Tons erstellt, wodurch die Sprache nicht entzifferbar wurde. [5][6] Die verschlüsselten Filmclips wurden vor den intakten Versionen präsentiert, um mögliche Übertragungseffekte der Erzählung zu vermeiden. Bevor die Versuchspersonen den verschlüsselten Stimulus beobachteten/hörten, wurde ein kurzes Segment des Ruhe-EEG erfasst.
- ↑ Brainard DH. The psychophysics toolbox. Spat. Vis. 1997;10:433–436. doi: 10.1163/156856897X00357. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- ↑ Kleiner M, et al. What’s new in psychtoolbox-3. Perception. 2007;36:1–16. [Google Scholar]
- ↑ Pelli DG. The VideoToolbox software for visual psychophysics: Transforming numbers into movies. Spat. Vis. 1997;10:437–442. doi: 10.1163/156856897X00366. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- ↑ Makeig, S. & Onton, J. ERP features and EEG dynamics: An ICA perspective. In The Oxford Handbook of Event-Related Potential Components (Oxford University Press, 2012). 10.1093/oxfordhb/9780195374148.013.0035.
- ↑ 5.0 5.1 Laforge G, Gonzalez-Lara LE, Owen AM, Stojanoski B. Individualized assessment of residual cognition in patients with disorders of consciousness. NeuroImage Clin. 2020;28:102472. doi: 10.1016/j.nicl.2020.102472. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- ↑ Naci L, Sinai L, Owen AM. Detecting and interpreting conscious experiences in behaviorally non-responsive patients. Neuroimage. 2017;145:304–313. doi: 10.1016/j.neuroimage.2015.11.059.[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]