Transmission patterns of the electrical activity in the brain during emotional stimuli processing

Dualistyczne teorie umysłu są podejściem szeroko używanym w badaniach dotyczących struktury i funkcjonowania ludzkiego mózgu. Od starożytności, kiedy w Grecji powstała idea dualizmu, ten sposób myślenia wciąż cieszy się dużą popularnością wśród badaczy. Współczesne teorie dualistyczne umysłu zazwyczaj dzielą architekturę ludzkiego umysłu na dwa odrębne systemy — automatyczny i refleksyjny. System automatyczny odpowiada za proste, nieświadome procesy, które nie wymagają znacznych zasobów poznawczych. Natomiast system refleksyjny zajmuje się świadomymi, celowymi procesami i działaniami. Każdy z tych systemów jest powiązany z odmiennym mechanizmem aktywacji: system automatyczny — z pobudzeniem, a refleksyjny — z subiektywną znaczeniowością. Poziom aktywacji określonego mechanizmu związany z danym bodźcem można ocenić eksperymentalnie. Celem niniejszej pracy jest zbadanie różnic w wzorcach transmisji związanych z poziomem aktywacji pobudzenia i subiektywnej znaczeniowości w danych EEG zarejestrowanych podczas Emocjonalnego testu Stroopa. Przepływ pomiędzy elektrodami oszacowano przy użyciu funkcji ffDTF. Analiza została przeprowadzona w trzech oknach czasowych (100–250 ms, 250–500 ms, 500–700 ms) w pasmach alfa i beta (odpowiednio 8–13 Hz i 13–30 Hz), ponieważ częstotliwości te wydają się być związane z uwagą wizualną i kontrolą interferencji. Analiza statystyczna z użyciem testu Wilcoxona wykazała, że między grupami rzeczywiście istnieją statystycznie istotne różnice, jednak wyniki są trudne do interpretacji. Potrzebne są dalsze badania w tym zakresie — być może wyniki dla węższych obszarów zainteresowania lub krótszych przedziałów czasowych przyniosą bardziej jednoznaczne rezultaty.

Duality of mind theories are widely used as an approach to understand the structure and inner workings of the human brain. Ever since the inception of the idea in ancient Greece this way of thinking still proves ever popular among researchers. Contemporary duality of mind theories tend to separate human mental architecture into two distinct systems—automatic and reflective. Automatic system governs processes that are simple, unconscious processes that do not require significant cognitive resources. Reflective system, on the other hand, deals with deliberate, conscious processes and actions. Each system is associated with a distinct activation mechanism, automatic system with arousal and reflective with subjective significance. Level of activation of a given mechanism associated with a certain stimulus can be assessed experimentally. This thesis aims to investigate differences in transmission patterns associated with level of activation of arousal and subjective significance in the EEG data recorded during Emotional Stroop task. Flow between the electrodes was estimated using the ffDTF function. Analysis was performed in three time windows (100-250 ms, 250-500 ms 500- 700 ms) in alpha and beta bands (8-13 and 13-30 Hz respectively) as these frequencies seem to be associated with visual attention and interference control. Statistical analysis using Wilcoxon sign rank test indicated that several statistically significant differences between the groups indeed exist, although the results prove difficult to interpret. Further investigation into the topic is needed, perhaps the results for narrower regions of interest or shorter timeframes may yield clearer results.