Evozierte Kohärenz des EEG: II. Kommunikation der Hirnareale und Verarbeitungstiefe

Summary

The in part one [42] introduced method of evoked coherences was used in search for independent signs of the levels of processing effects on memory performance. 9 subjects in a visual pilot study and 16 subjects in the acoustic main experiments were presented 30 words each in a perceptive, semantic and metacognitive orientation condition. A 16-channel-EEG was recorded and stimulus-related time-variant spectral components (δ, ϑ, α, β) were calculated for analysis of evoked coherence. In order to differentiate between task processing and general functional state of the brain in the main study one series of experimental conditions was carried out in the state of deep relaxation (trance). The evoked coherences were tested with multi-factorial ANOVA and contrasted by Sche/fe-test. As expected, the variation in the state of the consciousness was related with strong but diffuse changes in power and coherence spectra. In contrast to this, differences in level of processing were accompanied by specific focal patterns of evoked coherence with nearly no changes in power. Especially in the lower frequency bands there appeared differentiating coherences between posterior regions and single points of the frontal and left-temporal regions of the cortex. The data also supported the interpretation that „deeper processing” is characterized by a functional de-coupling of activity in progressively more anteriory located regions and within lower frequency band, particularly 5.

Zusammenfassung

Die in Teil I [42] vorgestellte Methode der evozierten Kohärenz wurde auf das Konzept der Verarbeitungstiefe (levels of processing) in der Gedächtnisforschung angewandt. Dazu wurden neun Probanden im Vorversuch (visuell) und 16 im Hauptversuch (akustisch) zu einer perzeptiven, semantischen und metakognitiven (selbstreferentiellen) Orientierungsaufgabe je 30 Wörter dargeboten. Das EEG wurde 16-kanalig aufgezeichnet, reizbezogen nach jedem Wort mit Hilfe einer nicht stationären Spektralanalyse in zeitvariable Frequenzkomponenten (δ, ϑ, α, β) zerlegt, die als Grundlage zur Berechnung der evozierten Kohärenzen dienten. Um aufgabenbezogene Verarbeitungszustände vom allgemeinen Erregungsniveau des Kortex abgrenzen zu können, wurde in den Hauptversuch zusätzlich eine Versuchsreihe unter tiefer Entspannung (Trance) aufgenommen. Die evozierten Kohärenzen wurden mehrfaktoriellen Varianzanalysen und Einzelvergleichen nach Scheffe unterzogen. Wie erwartet wirkte sich die Veränderung des Bewußtseinszustandes stark, aber diffus auf das Amplituden- und Kohärenzspektrum aus. Im Gegensatz dazu war die jeweilige Verarbeitungstiefe mit topographisch fokalen Mustern evozierter Kohärenz nahezu ohne Veränderungen im Amplitudenspektrum verbunden. Unterschiede zwischen den Verarbeitungsebenen zeigten sich vor allem in den unteren Frequenzbändern, wobei sich die Kohärenzen zwischen posterioren Feldern und einzelnen Ableitorten (frontal sowie links-temporal) als sensitiv erwiesen. „Tiefere” (semantische und metakognitive) Verarbeitungsprozesse zeichnen sich gegenüber perzeptiven durch funktionelle Abkopplungen anterior liegender Hirnregionen im Bereich der langsamen Rhythmen - insbesondere im δ - aus.

Key words:

Levels-of-processing - Evoked coherence - EEG - Visual and acoustic word processing