Vliv verbálních duálních úloh na činnost centrální exekutivní sítě a defaultní sítě

• Thesis title in Czech: Vliv verbálních duálních úloh na činnost centrální exekutivní sítě a defaultní sítě
• Thesis title in English: Effect of Verbal Dual-tasks on Function of Central Executive Network and Default Mode Network
• Key words: vnitřní řeč|kognitivní funkce|centrální exekutivní síť|defaultní síť|verbální stínění
• English key words: Inner speech|Cognitive functions|Central Executive Network|Default Mode Network|Verbal shadowing
• Academic year of topic announcement: 2021/2022
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Psychology (21-KPS)
• Supervisor: PhDr. RNDr. Tereza Nekovářová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 07.09.2022
• Date of assignment: 07.09.2022
• Administrator's approval: not processed yet
• Confirmed by Study dept. on: 04.10.2022
• Date and time of defence: 14.06.2023 00:00
• Date of electronic submission: 23.04.2023
• Date of proceeded defence: 14.06.2023
• Submitted/finalized: committed by student and finalized
• Opponents: Mgr. Cyril Kaplan, Ph.D.
• Advisors: MUDr. Filip Španiel, Ph.D.

Guidelines

Recentní studie poukazují na zhoršení výkonu v non-verbálních kognitivních úlohách, pokud proband plní paralelně druhou, verbální úlohu, např. v podobě přeříkávání dnů v týdnu. Výsledky indikují možnou interferenci mezi těmito funkcemi, pravděpodobně z důvodu sdílení neuroanatomických struktur, kterým jsou produkce řeči i exekutivní funkce připisovány. Společně s prostorovou orientací, logikou, pozorností a dalšími, náleží tyto funkce centrální exekutivní síti (CEN). Jejím protikladem je interně orientovaná defaultní síť (DMN). DMN náleží funkce metakognice, tzv. „teorie mysli“, morálního rozhodování, autobiografické paměti a další. Signifikantní mírou jsou s touto sítí spojené spontánní myšlenky a „mind wandering“, nikoliv však „vnitřní řeč“. „Vnitřní řečí“ je rozuměna „tichá“, pouze interní produkce řeči, u níž je zaznamenaná aktivita, z větší části, identických neuroanatomických struktur jako v případě běžné, „hlasité“ řeči a CEN. Dalo by se tudíž předpokládat, že funkce DMN je nezávislá na stavu aktivace, či inaktivace řeči v jakékoliv podobě.
Cílem této práce je navrhnout experiment, který by implementoval podobný design do domén funkcí DMN. Pomocí dvou úloh budu aktivovat CEN a DMN. Pro CEN jsem vybral vizuální pozornostní úlohu, pro DMN přepracuji „Reading the Mind in the Eyes Test“. Obě úlohy rozvádím níže. U CEN předpokládám úspěšnou replikaci výsledků, tz. zaznamenání horšího výkonu probandů, pokud si budou muset přeříkávat dny v týdnu. U DMN si kladu za cíl podobnou interferenci ověřit s tím, že nepředpokládám její potvrzení. Domnívám se, že u DMN-orientované úlohy zaznamenám u probandů, kteří si budou muset přeříkávat dny v týdnu pomalejší plnění úlohy, a to z důvodu nutnosti koaktivace DMN i CEN. Hypotéza zní: všichni probandi budou v DMN-orientované úloze produkovat přibližně stejné výsledky, probandi, kteří si budou muset přeříkávat dny v týdnu budou potřebovat na dokončení úlohy víc času.
Úkolem literárně-přehledové části bude propojení poznatků o řeči, s důrazem na její neurofyziologii, s CEN, DMN a jejich vztah k níže rozváděným úlohám.
Výsledkem této práce je návrh designu úloh, které ověřují zmiňovanou hypotézu v doménách funkcí obou sítí. Pro CEN vytvořím pozornostní prostorovou úlohu inspirovanou Hermer-Vazquezem a kol. (1999). Pro DMN vytvořím úlohu fundovanou na „Reading the Mind in the
Eyes“ testu od Barona-Cohena a kol. (2001), u kterého namísto 4 odpovědí použiju jedenáctibodovou hodnotící škálu od „nejnegativnější prožívané emoce“ po „nejpozitivnější prožívanou emoci“. Všichni (hypotetičtí) probandi se budou účastnit obou úloh, a to v jedné ze tří skupin. První skupina bude kontrolní, probandi budou mít za úkol pouze plnit úlohy. Druhá skupina bude první experimentální, úkolem probandů bude plnit úlohy a zároveň si představovat/přeříkávat si v hlavě opakovaně dny v týdnu s blíže definovanou frekvencí. Třetí skupina bude druhou experimentální, formálně se tato skupina podobá skupině druhé se změnou hlasité produkce dnů v týdnu. Závislou proměnnou je počet správných odpovědí a rychlost odpovědí (poznámka: rychlost není proměnná, která by se u RMET obvykle testovala, pro mě je tato proměnná nezbytná kvůli srovnání skupiny).
Očekávaným přínosem je prohloubení poznatků o (ne)závislosti těchto sítí ve vztahu k řeči.

References

Alderson-Day, B., & Fernyhough, C. (2015). Inner speech: Development, cognitive functions, phenomenology, and neurobiology. Psychological Bulletin, 141(5), 931–965. https://doi.org/10.1037/bul0000021

Baron‐Cohen, S., Wheelwright, S., Hill, J., Raste, Y., & Plumb, I. (2001). The “reading the mind in The eyes” test revised version: A study with normal adults, and adults with asperger syndrome or high‐functioning autism. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 42(2), 241–251. https://doi.org/10.1111/1469-7610.00715

Čeko, M., Gracely, J. L., Fitzcharles, M.-A., Seminowicz, D. A., Schweinhardt, P., & Bushnell, M. C. (2015). Is a responsive default mode network required for successful working memory task performance? The Journal of Neuroscience, 35(33), 11595–11605. https://doi.org/10.1523/jneurosci.0264-15.2015

Dixon, M. L., De La Vega, A., Mills, C., Andrews-Hanna, J., Spreng, R. N., Cole, M. W., & Christoff, K. (2018). Heterogeneity within the frontoparietal control network and its relationship to the default and dorsal attention networks. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(7). https://doi.org/10.1073/pnas.1715766115

Gordon, E. M., Laumann, T. O., Marek, S., Raut, R. V., Gratton, C., Newbold, D. J., Greene, D. J., Coalson, R. S., Snyder, A. Z., Schlaggar, B. L., Petersen, S. E., Dosenbach, N. U., & Nelson, S. M. (2020). Default-mode network streams for coupling to language and control systems. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(29), 17308–17319. https://doi.org/10.1073/pnas.2005238117

Hermer-Vazquez, L., Spelke, E. S., & Katsnelson, A. S. (1999). Sources of flexibility in human cognition: Dual-task studies of space and language. Cognitive Psychology, 39(1), 3–36. https://doi.org/10.1006/cogp.1998.0713

Chai, W. J., Abd Hamid, A. I., & Abdullah, J. M. (2018). Working memory from the psychological and neurosciences perspectives: A Review. Frontiers in Psychology, 9. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.00401

Langland‐Hassan, P. (2020). Inner speech. WIREs Cognitive Science, 12(2). https://doi.org/10.1002/wcs.1544

Perrone-Bertolotti, M., Rapin, L., Lachaux, J.-P., Baciu, M., & Lœvenbruck, H. (2014). What is that little voice inside my head? inner speech phenomenology, its role in cognitive performance, and its relation to self-monitoring. Behavioural Brain Research, 261, 220–239. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2013.12.034

Pessoa, L. (2004). Neural correlates of change detection and change blindness in a working memory task. Cerebral Cortex, 14(5), 511–520. https://doi.org/10.1093/cercor/bhh013