The influence of prediction on conscious auditory stimulus identification

W badaniach nad neuronalnymi korelatami świadomości coraz częściej podkreśla się istotę odseparowania zaangażowania dodatkowych procesów, które mogą negatywnie wpłynąć na uzyskane wyniki. Jest to szczególnie ważne w obszarach zajmujących się modalnościami, które do tej pory nie cieszyły się takim zainteresowaniem jak modalność wzrokowa. Dlatego też głównym celem pracy było sprawdzenie wpływu predykcji na świadomą identyfikację bodźca słuchowego. Do pomiaru danych behawioralnych oraz elektrycznej aktywacji mózgu wykorzystano paradygmat maskowania informacją (informational masking paradigm).Zadaniem osób badanych było wykrycie systematycznie powtarzającego się dźwięku prezentowanego na tle przypadkowo pojawiających się tonów. Pozwoliło to na wyodrębnienie prób, w których ten sam bodziec został i nie został uświadomiony. Manipulację oczekiwaniami uzyskano przez zastosowanie wskazówki określającej wysokość bodźca docelowego, natomiast wpływ wskazówki sprawdzono dzięki użyciu błędnej wskazówki. W warunku kontrolnym systematycznie powtarzający się dźwięk prezentowano bez żadnych zakłóceń. W badaniu przewidziano, że manipulacja predykcjami wpłynie pozytywnie na prawdopodobieństwo uświadomienia bodźca docelowego. Natomiast na poziomie analizy neuronalnej oczekiwano, iż zastosowanie poprawnej wskazówki przyczyni się do zmniejszenia różnicy w aktywacji mózgowej na uświadomiony i nieuświadomiony bodziec między 300 a 600 ms od pojawienia się tonu docelowego.Zgodnie z przewidywaniami otrzymane wyniki wykazały istotny wpływ predykcji na zwiększenie poprawności detekcji systematycznie powtarzającego się dźwięku. Natomiast w przypadku braku pojawienia się bodźca otrzymano poprawę identyfikacji samej maski, która nie przekroczyła zakładanego poziomu istotności statystycznej. Zatem w obliczu niejednoznacznych danych sensorycznych, informacje odgórne mogą ułatwić ich interpretację, co w konsekwencji może prowadzić do zwiększenia prawdopodobieństwa uświadomienia danej treści. W analizie danych EEG nie uzyskano konkluzywnych wyników, dlatego też weryfikacja wpływu dodatkowej manipulacji na różnicę w aktywacjach na świadomy i nieświadomy dźwięk między 300 a 600 ms nie mogła zostać zweryfikowana.

In research on neuronal correlates of consciousness, the importance of dissociating the involvement of additional processes that may negatively affect the results is emphasized. It is in particular important in the case of the areas concerned with studying modalities, which are not as common in consciousness research domain as in visual modality. Therefore, the main goal of this study was to investigate prediction influence on conscious identification of auditory stimulus. For this purpose, informational masking paradigm was used to obtain behavioural data and record electrical brain activity.During the experiment participants were asked to detect regularly repeating target stream submerged in random background tones. This allowed to distinguish trials where the same stimulus was and was not consciously perceived. In the research expectations were elicit by valid cue presentation that indicated target pitch in a following sequence. Additionally, the influence of cue presentation was examined by introducing invalid cue. In the control condition, regularly repeating target stream was presented without any background noise. It was predicted, that manipulation of prediction will have positive effect on the probability of conscious perception of the target stimulus. Whereas at the stage of neural recording analysis, it was expected that the correct cue presentation will reduce the difference in brain activation between conscious and unconscious trial in 300-600 ms time window after target onset.As predicted, the obtained results showed that prediction had a significant impact on increasing the number of correct detections of the regularly repeating target stream. However, in the absence of the target, accurate recognition of masker-only sequences was improved insignificantly. Thereby it was shown that in the case of ambiguous sensory data, top-down information can facilitate interpretation process and can lead to increased likelihood of emergence of conscious content. EEG data analysis resulted in inconclusive outcome. For this reason, the influence of additional manipulation on the difference in activations between sounds that was conscious and unconscious in 300-600 ms time window could not be verified.