초록

자극을 구성하는 색, 공간 주파수 그리고 자극의 형태가 색채 유도 현상에 미치는 효과를 알아보기 위한 두 개의 실험이 수행되었다. 실험 1에서는 유도 색과 검사 색의 종류에 따른 색채 유도 현상의 차이를 알아보았다. 실험에 사용된 자극은 동심원 형태의 S-cone 패턴 자극과 L-cone 패턴 자극이었다. 실험 1의 결과 유도 색이 S-cone 패턴일 때와 L-cone 패턴일 때 모두 색채 유도 현상이 나타났으며 자극이 S-cone 패턴일 때 유도 색이 보라색인 경우 색채 유도 현상이 강하게 지각되었다. 검사 색도 색채 유도현상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실험 2에서는 공간 주파수 정보와 자극의 형태가 색채 유도 현상에 미치는 효과를 알아보았다. 자극의 형태는 원, 직선, 호의 세 가지가 사용되었다. 실험 결과 자극의 형태와 관계없이 공간 주파수가 높을수록 색채유도현상이 강하게 지각되었다. 이러한 결과는 색채 유도 현상의 발생이 시각정보처리의 초기 단계와 관련이 높다는 것을 시사한다.

Abstract

Two experiments were conducted to investigate the impact of color, spatial frequency and shape on chromatic induction. In experiment 1, the effects of inducing colors and test colors were examined. Stimuli were S-cone patterns and L-cone patterns of concentric circles. The result of experiment 1 showed that chromatic induction occurred both with S-cone and L-cone patterns. In particular, chromatic induction was strong when inducing colors in the S-cone patterns were purple. Test colors also affected chromatic induction. In experiments 2, the effect of spatial frequency and shape of the stimulus were tested. Three types of shape were used as stimuli; concentric circle like in experiment 1, straight line and arc. The result of experiment 2 showed that, if spatial frequency was higher chromatic induction was strong in all shape of stimuli. These results imply that chromatic induction is concerned with early stage of visual information process.

초록

본 연구는 색상 변화탐지과제의 기억 및 검사항목들에 대해 동시 및 역행 차폐 처치를 통한 간섭을 초래함으로써 시각작업기억 공고화 과정과 비교과정의 처리 특성을 조사하였다. 이를 위해 변화탐지 과제의 기억항목 또는 검사항목과 위치가 중첩되는 차폐자극이 각각의 항목들과 동시에 혹은 뒤이어 제시되었다. 동시차폐가 처치된 경우, 기억차폐와 검사차폐 조건 각각에서 변화탐지 정확도는 항목개수가 증가함에 따라 현격히 감소되었으나 검사차폐의 조건의 정확도가 전반적으로 높은 것이 관찰되었다. 역행 차폐가 처치된 경우, 기억 및 검사 차폐 조건 모두에서 항목 개수의 증가에 따른 변화탐지 정확도의 감소가 역시 관찰되었으나, 검사차폐 조건의 탐지 효율성이 다소 높은 것으로 나타났다. 특히 차폐 간섭이 처치되지 않은 경우에는 차폐가 처치된 경우에 비해 월등한 변화탐지 정확도가 관찰되었다. 기억항목에 대한 동시 및 역행 차폐의 강력한 간섭 효과는 시각작업기억의 공고화 과정에 정보처리 병목이 존재함을 의미한다. 반면 기억항목보다는 검사항목에 초래하는 동시차폐의 상대적이고 강력한 간섭 효과는 비교 과정이 시각탐색과 유사하게, 기억과 지각 정보 간의 분명한 시각적 차이가 초래하는 현출성 탐지에 기초한 처리과정임을 시사한다.

Abstract

The present study aimed to examine the properties of VWM consolidation and comparison processes according to the interference driven by simultaneous and backward masks against sample and test items in a color-change detection task. To accomplish this, we displayed the mask stimuli that would superimpose either the sample or test items, simultaneously with or immediately after the sample or test items respectively. When the simultaneous masks were displayed, change detection accuracies in each sample- and test-mask condition rapidly decreased as the display setsize increased. However, when the backward masks were displayed, the change detection was relatively efficient for the test-mask condition compared with the sample-mask condition. When there was no mask, the detection accuracy was much higher than when the masks were present. The strong interference against the sample items observed both in the simultaneous- and backward-mask conditions shows that there is an information-processing bottleneck in the VWM consolidation process. Whereas the evident interference against the test items by the simultaneous-mask rather than by the backward-mask indicates that just as in visual search, the VWM comparison process may undergo a detection process for a salient pop-out elicited by a distinct visual difference across memory and perception.

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Abstract

Previously, Shin and colleagues (2006) reported sequential deflections of encoding-related lateralization (ERL) waveforms in event-related potentials (ERPs). One of these deflections, observed at posterior electrode sites (P7/P8), started about 400 ms poststimulus, and was dependent on both memory set-size and the degree of matching between memory-sets and test probes. These suggest that there is a level at which relations among items and degree of memory access are important in visual working memory. Based on these findings the present study investigated representational quality and degree of memory access. It was hypothesized that representational quality could be lowered by competition between stimuli (local suppression), and that degree of memory access be lowered when probes only partially match memory-set stimuli (partial matching). The relative distance (close or far) and similarity (homogeneous or heterogeneous) between memory-set stimuli were varied. ERPs were recorded while participants made old or new responses to single probes preceded by memory-sets (of size 2 or 4). ERL results obtained from 33 participants showed (a) that large ERL effects were found at the P7/P8 sites with a latency of 400-700 ms from probe onset, similar to Shin et al. (2006); (b) that significant ERL activity was observed only for the homogeneous memory-sets presented far apart; and (c) that the heterogeneous memory-sets presented nearby showed significantly smaller ERL activity than set-size 2 memory-sets (representing no-suppression and complete matching). These results support a hybrid of the local suppression and partial matching hypotheses, suggesting that representational quality and degree of memory access can jointly influence visual working memory processing.

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본 연구에서는 군인들에게 편도체를 안정적으로 활성화시킨다고 알려져 있는 부정적 정서(분노, 공포)를 표현하는 얼굴 자극을 제시한 뒤, 적군과 교전하는 위기상황에서 보이는 판단능력이 어떻게 변화하는지를 분석하였다. 분노 또는 공포의 표정을 3초 동안 제시하고 적군을 탐지하는 과제를 수행하도록 한 결과, 공포표정과 분노표정 조건 간 정확도의 차이는 없었으나 반응시간은 통계적으로 유의미한 수준에서 차이를 보였다. 구체적으로, 공포표정을 제시하였을 때보다 분노표정을 제시하였을 때 반응시간이 더 짧았다. 이러한 결과는 공포와 분노의 정서가 유발하는 행동(예를 들어, 공포-동결, 분노-공격)에 차이가 있기 때문에 발생한 것으로 보인다. 본 연구는 얼굴 표정이 가상적인 적군과의 교전 상황에서 군인들의 판단에 미치는 영향을 살펴본 최초의 연구로서, 공포와 분노의 정보처리와 관련된 신경학적 기전이나 현장에서의 적용가능성을 검토하는 후속 연구를 기대한다.

Abstract

The current study utilizes negative emotional facial expressions (fearful, angry) that are known to reliably stimulate the amygdala, and investigates their effects on decision making performance in threat situations. Results indicate that there were no significant differences in terms of accuracy when the subjects were asked to search and respond to enemy troops followed by exposure to fearful versus angry facial expressions for 3 seconds. However, we observed a statistically significant difference in response times. We found that the subjects required less time to respond to the targets when they were exposed to angry facial expressions, compared to when they were exposed to fearful facial expressions. This could be explained by the some of the behavioral consequences of these emotions (angry-aggression, fear-freezing). In sum, while both are categorized as negatively valenced emotions, perceiving either fearful or angry facial expressions can differentially impact a soldier's performance in detecting and responding to enemies in hostile and threatening situations.

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본 연구는 중전두피질 비대칭성(FBA)의 개인차가 정서사진 자극에 대한 사건유발전위에 미치는 영향을 알아보았다. 실험참가자들은 먼저 정적 및 부적 정서척도(PANAS)와 행동억제 및 행동 활성화(BIS/BAS) 척도에 응답을 하였다. 그리고 그들은 안정기 EEG 측정을 받은 다음, 긍정적 사진, 부정적 사진 및 중립 사진이 동일하게 낮은 빈도로 제시되고 통제 패턴자극이 높은 빈도로 제시되는 oddball 패러다임에서 EEG 측정을 받았다. 정서자극은 통제자극에 비해 유의하게 높은 사건유발전위(ERP)를 유발하였다. 안정기 좌측 중전두 활성화 집단은 우측 중전두 활성화 집단에 비해 긍정적 자극에 대해 높은 P300과 후기 양성전위(LPP) 그리고 높은 긍정적 정서와 접근동기를 보인 반면에, 부정적 자극에 대해 낮은 P300 그리고 낮은 회피 동기를 나타내었다. FBA, BAS 및 BIS는 ERP와 유의한 상관을 나타내었다. 위계적 회귀 분석에서 FBA는 긍정적 자극에 대한 높은 P300과 LPP를 그리고 부정적 자극에 대해서는 낮은 LPP를 예측해 주는 반면에, BIS는 부정적 자극에 대한 높은 P300과 LPP를 예측해준다. 본 연구의 결과는 정서자극 처리에 있어서 FBA의 기제에 대한 특질 동기적 방향 가설이 정서가 가설보다 더 적절할 가능성을 시사한다.

Abstract

This research examined whether midfrontal EEG asymmetry(FBA) influenced event related potential(ERP) to affective stimuli. Participants completed both Positive and Negative Affect Schedule(PANAS) and behavioral inhibition system and behavioral activation system(BIS/BAS) scales. Following resting FBA measure, ERPs were recorded while participants viewed International Affective System(IAPS)　stimuli. Positive, negative and neutral pictures were used as infrequently occurring target stimuli and control pattern stimuli were used as frequent standard stimuli in oddball paradigm.. The P300 and late positive potential(LPP) components of the ERPs elicited by three types of affective pictures and control stimuli were analysed. Affective pictures elicited significantly higher ERPs relative to control stimuli. Compared to the right midfrontal activation group, the left midfrontal activation group exhibited higher ERPs to positive pictures and higher PA and BAS, but lower ERPs to negative pictures and lower BIS. FBA, BAS and BIS are significantly correlated with ERP components. In hierarchical regression analysis, FBA predicted higher ERPs to positive pictures and lower ERPs to negative pictures whereas BIS predicted higher ERPs to negative pictures. This results suggest that the trait motivational direction hypothesis is more plausible than the valence hypothesis to explain the mechanisms of frontal brain asymmetry in processing emotional stimuli.

초록

Baddeley(1986, 2000)의 음운루프 가설은 조음억제조건에서 제시양식(청각적, 시각적)에 따른 작업기억 수행 차이에 기초하여 상정되었다. 조음억제행동은 조음억제를 위해 사용되는 반복단어의 조음유형(외현적, 내현적), 조음속도, 점검 유무, 조음억제단어 등 여러 측면에서 차이가 나는데, 그 동안 이러한 차이가 주목받지 못했다. 본 연구에서는 이러한 변수들의 조작이 작업기억체계의 수행에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 실험결과, 조음억제행동은 조음유형, 조음속도, 점검유무, 조음억제단어에 따라 작업기억 수행에 미치는 영향이 다르게 나타났다. 외현적 조음억제가 내현적 조음억제보다, 느린 속도(비압축조건)가 빠른 속도(압축조건)보다, 점검 조건이 비점검조건보다 작업기억 수행에 부적 영향을 미쳤다. 또한 외현적 억제조건과 달리 내현적 억제조건에서는 조음속도에 따른 차이가 나타났으며, 느린 속도에서는 조음억제단어에 따라 작업기억 수행에 미치는 영향이 달랐다. 이러한 차이는 조음억제행동에 대한 자동화 혹은 주의 요구와 관련되는 것으로 해석되었다. 본 연구의 결과는 조음억제조건에서 조음장치에 따른 작업기억 수행차이가 없다는 음운루프 모형과 상반되며, 따라서 Baddeley의 작업기억 모형의 음운루프 가설을 재검토할 필요성이 제기된다.

Abstract

Baddeley(1986, 2000) proposed a working memory model which is composed of the executive control system, the visuospatial sketchpad, and the phonological loop. In studying the nature of the phonological loop, a variety of articulatory suppression behaviors have been applied in experiments, but their effects have not been intensively investigated. This study tried to probe effects of articulatory suppression behaviors, especially on working memory performances. Subvocal and overt speech forms, two speeds of rehearsal (articulation), presence or absence of suppression monitoring, and several kinds of suppression words were contrasted while participants tried to remember memory items auditorily presented. Working memory performances were measured by the memory span (Exp. 1) and the number of correctly recalled items (Exp. 2 & 3). Results are as follows: Overt articulatory suppression (Exp. 1), slow speeded rehearsal (Exp. 1) and non-condensation of suppression words (Exp. 2), and monitoring suppression words (Exp. 3) had more negative effects on working memory performances than its counterpart condition, respectively. In the subvocal articulatory suppression condition of Exp. 1, working memory performances varied with the rehearsal speed. And in the non-condensed condition of Exp. 2, the performances varied with kinds of suppression words. It was concluded that articulatory suppression behaviors have effects on the performances of working memory system, and these effects resulted from speech automatization of articulatory suppression behaviors. The results and conclusion of this study are not consistent with Baddeley's model which has not observed the effects of articulatory suppression behaviors. From this it follows that Baddeley's model should be reconfigured to include the effects of articulatory suppression behaviors.

초록

성공적인 피드백 학습은 자극-반응-결과의 반복적 경험을 바탕으로 행동을 지속해서 수정(습득)하는 능력과 지연 후 학습하였던 연합을 인출(기억)하는 능력과 관련 있을 것이다. 본 연구에서는 S-R 학습과제에서 획득된 이 두 가지 측면의 개인 차이와 관련된 두뇌 해부학적 신경실질을 조사하기 위해 부피소-기반 형태분석법(voxel-based morphometry)을 사용하였다. 정상인(N=22; M/F = 4/18)의 고해상도 자기공명영상(MRI)에서 얻은 회백질 영상에 학습률과 기억률을 공변인으로 중다회귀분석을 각각 실시하였다. 그 결과, 자극-반응 쌍의 연합 습득 능력을 반영하는 학습률은 주의 통제에 관여한다고 알려진 좌측 상두정영역(superior parietal region)의 회백질의 부피와 정적 상관이 있었다. 반면, 자극-반응 연합의 성공적인 인출과 관련한 기억률이 장기기억형성에 관여한다고 알려진 우반구 후측 해마(posterior hippocampus)의 회백질 부피와 정적 상관이 있음을 발견하였다. 본 결과는 피드백을 근거로한 S-R학습의 습득 능력과 기억수행 능력의 개인차이는 서로 다른 해부학적 구조에 근거할 가능성을 시사한다.

Abstract

Successful feedback learning relies on the individual's ability to consistently adjust behavior, based on repeated stimulus-response-outcome experiences, and ability to retrieve previously learned information from memory. The present study investigated the neuroanatomical bases of individual differences underlying two types of performance, acquisition and memory, during feedback based S-R learning, using voxel-based morphometry (VBM). Whole-brain structural magnetic resonance imaging (MRI, 3T) scans were obtained from healthy young subjects (N = 22: M/F = 4/18). Multiple regression analysis revealed that individual differences in learning rate were positively correlated with gray matter volume of the left superior parietal region, indicating that efficiency in acquisition may be associated with attentional control. The individual differences in memory rate were positively correlated with volume of the right posterior hippocampal region, which is known to be involved in formation of long-term memory. These results demonstrate a double dissociation between learning-acquisition and memory-performance.

초록

작업기억의 개인차를 설명하는 요인들 중 하나는 인지양식이다. 최근 시각-언어의 차원이 아닌 대상-공간-언어의 세 차원으로 이루어진 인지양식이 제기되었지만, 이제까지 이를 고려한 작업기억 연구는 수행되지 않았다. 이에 본 연구는 최근 개발된 대상, 공간 및 언어 인지양식 질문지(Object-Spatial Imagery and Verbal Questionnaire: OSIVQ; Blazhenkove & Kozhevnikov, 2009)를 번안하여 타당도를 검증하고(연구 1), 한국판 OSIVQ를 통해 얻어진 인지양식의 개인차에 따른 작업기억 과제 수행의 차이를 확인함으로써(연구 2) 인지양식과 작업기억의 관계에 대해 살펴보고자 하였다. 연구 1의 결과, 한국판 OSIVQ의 세 가지 요인(대상, 공간, 및 언어)이 확인되었고, 높은 수준의 신뢰도, 구성타당도 및 생태학적 타당도를 보였다. 이는 다른 표본에서도 반복적으로 확인되었다. 연구 2의 결과, 대상양식의 선호가 높을수록 대상 과제에서 높은 정확률이, 공간양식의 선호가 높을수록 공간 과제에서 높은 정확률이 나타났다. 이는 인지양식이 작업기억과 밀접하게 연관되어 있음을 의미하며, 인지양식 선호에 따른 특정 정보처리 방식의 반복적 사용이 관련 작업기억 능력을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

Abstract

One of the main factors that explain individual differences in working memory capacity is cognitive styles. Although it was proposed that cognitive style consists of three independent dimensions of object, spatial and verbal, the relationship between working memory and the three-dimensional cognitive style has been unknown. Thus, we sought to examine the validity of the Korean version of the Object-Spatial Imagery and Verbal Questionnaire (OSIVQ; Blazhenkove & Kozhevnikov, 2009) (experiment 1), and the relationship between cognitive style and working memory by evaluating the differences in performance on working memory tasks according to individuals' cognitive styles (experiment 2). In the experiment 1, we found that the Korean version of OSIVQ consisted of three main factors (Object, Spatial, and Verbal) and showed satisfactory reliability and validity. These results were repeatedly observed for another sample. In the experiment 2, we found that the greater object style was preferred, the higher accuracy in the object task was scored and that the greater spatial style was preferred, the higher accuracy in the spatial task was shown. In other words, these results demonstrate that there is a close relationship between cognitive style and working memory. Our results suggest that repetitive use of a particular information processing method, according to the preference on the cognitive styles, can lead to improvement in relevant working memory capability.

초록

Abstract

The aim of the present study is to elucidate the differences in neural correlates in a vigilance task performance according to stress level between extraverts and introverts. Forty-three subjects were assigned to two groups (21 extraverts; 9 males, 22 introverts; 9 males). Subjects in the two groups performed a vigilance task either under a social stress or not during the event-related potential (ERP) recording. Results showed that the response accuracies of both groups in the stress condition were higher than those in the no-stress condition. ERPs revealed that (1) N2-P2 peak-to-peak amplitudes and contingent negative variation (CNV) mean amplitudes in the introversion group were significantly greater than those in the extraversion group, (2) the N2-P2 peak-to-peak amplitudes increased significantly at Fz site in the stress condition in the extraversion group. These results suggest that introverts may sustain higher level of arousal than extraverts, regardless of stress condition, and extraverts may show augmented arousal or attention levels, specifically in performance under stress.

초록

연합기억형성에 따른 시냅스 가소성을 규명하기 위한 많은 연구들이 파블로프 공포 조건화를 사용하여 왔다. 특히 청각 자극에 의해 형성되는 공포 기억은 편도체 외측핵(lateral nucleus of the amygdala, LA)으로 투사하는 두 가지 입력 경로에서의 변화로 나타난다. 이 두 입력 경로는 각각 시상-편도체 경로(thalamo-amygdala pathway)와 피질-편도체 경로(cortico-amygdala pathway)이다. 본 연구실의 과거 연구는 시상의 청각핵(medial geniculate nucleus: MGm) 전기 자극을 조건 자극으로 사용하여 조건화를 유도하고 이에 따른 시상-편도체 경로의 시냅스 효율성 증가를 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 피질-편도체 경로의 가소성을 확인하기 위한 연구의 일환으로 이 경로의 전기 자극을 조건자극으로 사용한 공포 조건화가 행동적인 공포 반응을 유도할 수 있는지 여부를 확인하였다. 쥐(rat)를 이용하여 이차 청각 피질(secondary auditory cortex, Te3)의 뇌내 전기 자극을 조건 자극(electrical conditioned stimulus, eCS)으로, 발바닥 전기 자극을 무조건 자극(unconditioned stimulus, US)으로 사용하여 공포조건화(Conditioning)를 실시하였다. 조건화 다음날은 eCS만을 3회 제시하는 기억력 검사(Test)를 실시하여 조건화된 공포반응(conditioned response: CR)으로서 동결반응(freezing)을 측정하였다. 그 결과, eCS와 US를 짝지어 제시한 집단들(Te3-paired 및 MGm-paired)이 두 자극을 무선적으로 제시한 집단(Te3-unpaired)보다 eCS에 대해 더 많은 동결반응을 보였다. 또한 피질-편도체 경로 자극을 짝지어 제시한 집단(Te3-paired)의 동결반응 수준은 시상-편도체 경로 자극을 동일한 횟수만큼 짝지어 제시한 집단(MGm-paired)과 비교해봤을 때, 유의미한 차이가 없었다. 이러한 조건반응은 3주 후 기억력 검사(Retest)에서도 유지되었다. 이 결과를 고려했을 때, eCS를 사용하는 경우 피질-편도체 경로의 가소성만으로도 공포기억의 저장이 가능하며 이러한 공포기억은 외부 감각 자극을 사용하여 조건화시킨 경우와 유사한 행동적 특성을 지닌다.

Abstract

Auditory fear memory is represented as long-lasting changes in the two input pathways into the lateral nucleus of the amygdala (LA): thalamo-amygdala and thalamo-cortico-amygdala pathways. Previously in our laboratory, we have shown that plasticity in the thalamo-amygdala pathway is critical for fear memory formation when electrical stimulation of the medial division of the medial geniculate nucleus of the thalamus (MGm) was used as the conditioned stimulus (CS). This short-circuit approach with the electrical brain stimulation as the CS (eCS) allowed us to test the efficacy of a particular pathway of interest without involving other sensory pathways. In the current study, we tested whether synaptic plasticity in the cortical pathway could support fear memory formation in rats by pairing the electrical stimulation of the secondary auditory cortex (Te3) with the footshock unconditioned stimulus (US). Following six paired presentations of the eCS and US, rats in the Te3-paired group showed significant level of freezing in the eCS-only test session, compared to a group that received unpaired presentations of the eCS and US. In addition, we also included MGm-paired group that received paired presentation of the MGm stimulation and US. The level of freezing to the eCS in the test session was comparable between Te3- and MGm-paired group. To examine the long-term maintenance of conditioned fear memory, freezing was measured 3 weeks after the acquisition session with the eCS. Both MGm-paired and Te3-paired groups showed considerable level of freezing and there was no significant difference between the two groups. In conclusion, both thalamic and cortical input pathways into the amygdala effectivly support fear conditioning when brain stimulation was used as the CS, suggesting that learning-induced changes in either the thalamo-amygdala or the cortico-amygdala synapse might be sufficient for storing fear memory.