Investigation of cognitive control in Stroop test by event-related oscillations


Ergen M.

18. Ulusal Sinirbilim Kongresi (USK2020), Ankara, Turkey, 6 - 09 November 2020, vol.14, pp.115

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • Volume: 14
  • Doi Number: 10.2399/ana.20.002s
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.115

Abstract

Objectives: Stroop test is one of the most commonly applied neuropsychological test. The cognitive performance during Stroop test are argued to be fluctuating during test performance. Previous studies reported decreased accuracy when task neglect is induced by increased occurrence of congruent stimuli, that is suggestive of decreased cognitive control. In the present study we aimed to investigate the cognitive control related components in Stroop test by event-related oscillations (EROs) in EEG.

Methods: 11 healthy volunteers (5 women, 6 men)  participated in the study. EEG from 30 electrodes was recorded while standard version (50% congruent, 50% incongruent) and task-neglect version (80% congruent, 20% incongruent) of the Stroop test were applied in 2 blocks. ANOVA was used to assess the behavioral data. EROs were calculated by wavelet transform and assessed by cluster-based nonparametric permutation test implemented in the FieldTrip toolbox.

Results: Reaction times for the incongruent stimuli were longer independent from task neglect condition (p=0.025). The number of inaccurate responses increased in the task neglect block (p=0.002). Fronto-central total theta (4-5 Hz) response amplitude in 500-600 ms was greater in the incongruent conditions in both blocks (standard Stroop, p=0.002; task-neglect Stroop, p=0.019). Evoked delta (2-3 Hz) response in 500-600 ms was greater in the congruent stimuli conditions in both blocks (standard Stroop, p=0.007; task-neglect Stroop, p=0.005). This evoked delta response was attenuated in the task neglect Stroop test both for the congruent and incongruent trials (p=0.03; p=0.019,  respectively). Early evoked theta response (200 ms) amplitude in response to incongruent condition in task neglect (20% incongruent) was also attenuated compared with the incongruent condition of standard test (50% incongruent).

Conclusion: Attenuation of evoked delta and theta responses in the task-neglect Stroop test suggest that these ERO components are associated with the level of the cognitive control during Stroop test performance.

GİRİŞ VE AMAÇ:Stroop testi en yaygın kullanılan nöropsikolojik testlerden birisidir. Stroop testi boyunca kognitif performansın dalgalanma gösterdiği öne sürülmüştür. Stroop testinde uyumlu uyaranların sıklığı arttığında, kognitif kontrolün azaldığını gösterir şekilde hata sayısının arttığı literatürde bildirilmiştir. Bu çalışmada Stroop testinde kognitif kontrol düzeyine duyarlı bileşenleri EEG’de olaya ilişkin salınımlar (OİS) ile araştırmayı hedefledik. YÖNTEM:Çalışmaya 11 sağlıklı gönüllü (5 kadın, 6 erkek) katıldı. Katılımcılara Stroop testinin standart versiyonu (%50 uyumlu, %50 uyumsuz) ve ödev-ihmali versiyonu (%80 uyumlu, %20 uyumsuz) iki ayrı blokta uygulandığı esnada 30 kanal EEG kayıtlaması yapıldı. Davranışsal bulguların istatistiksel analizi için ANOVA kullanıldı. OİS’ler dalgacık dönüşümü ile hesaplandı ve istatistiksel analizleri için FieldTrip araç-kutusunda yer alan non-parametrik küme tabanlı permütasyon testi kullanıldı. BULGULAR:İhmal koşulundan bağımsız şekilde uyumsuz uyaranlar da reaksiyon zamanları daha uzundu (p=0,025). Ödev ihmali bloğunda hatalı yanıt sayısı daha fazla bulundu (p=0,002). Her iki blokta da fronto-santral alandaki toplam teta (4-5 Hz) yanıtı 500-600 ms’de uyumsuz koşullarda daha büyük genlikliydi (standart Stroop, p=0,002; ödev ihmalli Stroop, p=0,019). Uyarılmış delta (2-3 Hz) yanıtı ise her iki blokta uyumlu uyaran koşullarında daha büyük genlikliydi (standart Stroop, p=0,007; ödev ihmalli Stroop, p=0,005). Ayrıca bu uyarılmış delta yanıtının ödev ihmalinin teşvik edildiği Stroop testinde hem uyumlu hem de uyumsuz uyaranlar bakımından karşılaştırıldığında daha küçük gerçekleştiği belirlendi (sırasıyla, p=0,03; p=0,019). Erken (200 ms) uyarılmış teta yanıtı genliği de uyumsuz uyaran koşulları için ödev ihmali testinde standart teste kıyasla daha düşüktü (p=0,002). TARTIŞMA VE SONUÇ:Uyarılmış delta ve uyarılmış teta yanıtlarının ödev ihmali durumunda küçülmesi, bu yanıtların Stroop testindeki kognitif kontrol düzeyine duyarlı olduğunu düşündürmektedir.