السلبية المرتبطة بالخطأ

السلبية المرتبطة بالخطأ ( ERN )، والتي تُعرف أحيانًا باسم Ne ، هي أحد مكونات الجهد المرتبط بالحدث (ERP). وتُقاس هذه الجهود الكهربائية في الدماغ عبر تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، وتتزامن مع حدث خارجي (مثل عرض مُحفز بصري) أو استجابة (مثل ارتكاب خطأ). يُلاحظ وجود مكون ERN قوي بعد ارتكاب الأخطاء خلال مهام الاختيار المختلفة، حتى عندما لا يكون المشارك على دراية صريحة بارتكابه للخطأ؛ ^{[ 1 ]} ومع ذلك، في حالة الأخطاء اللاواعية، ينخفض ​​مستوى ERN. ^{[ 2 ] [ 3 ]} كما يُلاحظ وجود ERN أيضًا عندما ترتكب الرئيسيات غير البشرية أخطاءً. ^{[ 4 ]}

اكتُشفت موجة ERN لأول مرة عام 1968 على يد ناتاليا بيختيريفا، وأُطلق عليها اسم "كاشف الأخطاء". ^{[ 5 ] [ 6 ]} وفي وقت لاحق، عام 1990، طُوّرت موجة ERN بواسطة فريقين بحثيين مستقلين؛ مايكل فالكنشتاين، وج. هونسباين، وج. هورمان، ول. بلانك (1990) في معهد فسيولوجيا العمل وعلم وظائف الأعصاب في دورتموند، ألمانيا (الذين أطلقوا عليها اسم "Ne")، و دبليو جيه "بيل" جيرينج، وإم جي إتش كولز، ودي إي ماير، وإي. دونشين (1990) في جامعة ميشيغان ، الولايات المتحدة الأمريكية. ^{[ 7 ] [ 8 ]} لُوحظت موجة ERN استجابةً للأخطاء التي ارتكبها المشاركون في الدراسة أثناء مهام اختيار الاستجابة البسيطة.

إشارة ERN هي إشارة سالبة حادة تبدأ تقريبًا في نفس وقت بدء استجابة حركية خاطئة ( جهد مرتبط بالحدث مرتبط بالاستجابة )، وتصل عادةً إلى ذروتها بين 80 و150 مللي ثانية بعد بدء الاستجابة الخاطئة (أو بين 40 و80 مللي ثانية بعد بدء النشاط الكهروميوغرافي). ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 2 ]} تكون إشارة ERN في أعلى مستوياتها عند مواقع الأقطاب الكهربائية الأمامية والمركزية. ^{[ 2 ]} تتضمن إحدى الطرق الشائعة لتحديد متوسط ​​سعة إشارة ERN للفرد حساب فرق الجهد بين أعلى وأدنى ذروة بين متوسط ​​الذروات السالبة (1-150 مللي ثانية بعد بدء الاستجابة) ومتوسط ​​سعة الذروات الموجبة (100-0 مللي ثانية قبل بدء الاستجابة). ^{[ 14 ]} وللحصول على أفضل دقة للإشارة، توضع أقطاب مرجعية عادةً خلف كلتا الأذنين باستخدام أقطاب كهربائية مادية أو أقطاب كهربائية مرتبطة حسابيًا في النتوء الخشائي . ^{[ 10 ]}

يمكن استخدام أي نموذج تُرتكب فيه أخطاء أثناء الاستجابات الحركية لقياس استجابة الخطأ السلبية (ERN). تُعد الكتابة الطبيعية على لوحة المفاتيح مثالًا على ذلك، حيث ثبت أن أخطاء الكتابة تُثير استجابة الخطأ السلبية. ^{[ 15 ]} أهم ما يُميز أي نموذج لقياس استجابة الخطأ السلبية هو الحصول على عدد كافٍ من الأخطاء في استجابات المشارك، وقد يختلف عدد المحاولات اللازمة للحصول على نتائج موثوقة اختلافًا كبيرًا، وهو أمر بالغ الأهمية لدراسات الفروق الفردية. ^{[ 16 ]} استخدمت التجارب المبكرة التي حددت هذا المكون مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك تحديد الكلمات والنغمات، والتمييز الفئوي (مثل: هل ما يلي حيوان؟). ^{[ 8 ] [ 17 ] [ 18 ]} مع ذلك، فإن غالبية النماذج التجريبية التي تُثير انحرافات استجابة الخطأ السلبية كانت عبارة عن شكل مُعدّل من اختبار إريكسن "Flanker"، ^{[ 14 ] [ 19 ]} واختبار "Go/NoGo". ^{[ 20 ]} بالإضافة إلى الاستجابات باليدين، يمكن أيضًا قياس ERN في نماذج يتم فيها أداء المهمة بالقدمين ^{[ 21 ]} أو بالاستجابات الصوتية كما هو الحال في نموذج ستروب . ^{[ 22 ]}

تتضمن مهمة فلانكر القياسية تمييز الحرف "الهدف" المركزي من سلسلة من الأحرف "المشتتة" المحيطة به. على سبيل المثال، قد تُعرض على شاشة الكمبيوتر سلاسل أحرف متطابقة مثل "SSSSS" أو "HHHHH"، وسلاسل أحرف غير متطابقة مثل "HHSHH" أو "SSHSS". يُخصص لكل حرف هدف ضغطة مفتاح على لوحة المفاتيح، مثل "S" = مفتاح Shift الأيمن و"H" = مفتاح Shift الأيسر. يكون عرض كل سلسلة أحرف موجزًا، عادةً أقل من 100 مللي ثانية، وفي منتصف الشاشة. يُمنح المشاركون حوالي 2000 مللي ثانية للاستجابة قبل العرض التالي. تتضمن أبسط مهام Go/NoGo إسناد خاصية التمييز للاستجابة بـ "Go" أو عدم الاستجابة بـ "NoGo". على سبيل المثال، يمكن عرض سلاسل حروف متطابقة مثل "SSSSS" أو "HHHHH"، وسلاسل حروف غير متطابقة مثل "HHSHH" أو "SSHSS" على شاشة الحاسوب. يُطلب من المشارك الضغط على مفتاح المسافة للاستجابة للسلاسل المتطابقة فقط، وعدم الاستجابة للسلاسل غير المتطابقة. عادةً ما تُصمم مهام "انطلق/لا تنطلق" الأكثر تعقيدًا عندما يكون ERN هو المكون محل الاهتمام، لأنه لملاحظة السلبية القوية، يجب ارتكاب أخطاء. يتضمن نموذج ستروب الكلاسيكي مهمة الكلمات الملونة. تُعرض كلمات الألوان مثل "أحمر، أصفر، برتقالي، أخضر" في منتصف شاشة الحاسوب إما بلون متطابق مع الكلمة ("أحمر" باللون الأحمر) أو بلون غير متطابق معها ("أحمر" باللون الأصفر). قد يُطلب من المشاركين التعبير لفظيًا عن لون كل كلمة مكتوبة. ويمكن التلاعب بعرض الكلمات بشكل متطابق وغير متطابق بنسب مختلفة، مثل 25/75، 50/50، 30/70، إلخ. تدعم الدراسات التي أجريت على استجابة الخطأ السلبية (ERN) في مهام فلانكر، وستروب، وجو/نوجو، صحة التقارب لاستجابة الخطأ السلبية، ولكن لا تدعم صحة التقارب لدرجات فرق استجابة الخطأ السلبية، مما يشير إلى احتمال وجود اختلافات خاصة بكل مهمة في درجات فرق استجابة الخطأ السلبية. ^{[ 23 ]}

تتأثر سعة موجة ERN بنية المشاركين ودوافعهم. فعندما يُطلب من المشارك السعي لتحقيق الدقة في استجاباته، تكون السعات المُلاحظة عادةً أكبر مما هي عليه عندما يُطلب منه السعي لتحقيق السرعة. ^{[ 14 ]} كما أن الحوافز المالية تؤدي عادةً إلى سعات أكبر أيضًا. ^{[ 24 ]} ويمكن أن يختلف زمن استجابة ذروة سعة موجة ERN بين الأفراد، ويحدث ذلك بشكل موثوق في فئات خاصة مثل المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه، والذين يُظهرون أزمنة استجابة أقصر. ^{[ 25 ]} وقد أظهر المشاركون المصابون باضطراب الوسواس القهري المُشخص سريريًا انحرافات في موجة ERN ذات سعة متزايدة، وزمن استجابة أطول، وموقع خلفي أكثر مقارنةً بالمشاركين الأصحاء سريريًا. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} وقد تم التلاعب بزمن استجابة موجة ERN من خلال التغذية الراجعة السريعة، حيث أظهر المشاركون الذين تلقوا تغذية راجعة سريعة بشأن الاستجابة غير الصحيحة لاحقًا أزمنة استجابة أقصر لذروة موجة ERN. ^{[ 29 ]} بالإضافة إلى ذلك، فقد رُبط ارتفاع سعة موجة ERN أثناء المواقف الاجتماعية بأعراض القلق في كل من الطفولة والبلوغ. ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

أظهرت الدراسات التنموية أن موجة ERN تظهر خلال مرحلتي الطفولة والمراهقة، وتصبح أكثر سلبية في سعتها وذات ذروة أكثر وضوحًا. ^{[ 33 ] [ 34 ]} ويبدو أن البيئة تُعدّل موجة ERN خلال مرحلة الطفولة، حيث يُظهر الأطفال الذين يتعرضون لشدائد مبكرة أدلة على سعات ERN أقل سلبية. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

على الرغم من صعوبة تحديد مصدر إشارة الجهد المُستحث المرتبط بالحدث (ERP)، تشير أبحاث تجريبية واسعة النطاق إلى أن إشارة الجهد المُستحث المرتبط بالحدث (ERN) تُولّد على الأرجح في منطقة القشرة الحزامية الأمامية (ACC) في الدماغ. يدعم هذا الاستنتاج التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI ) ^{[ 36 ] [ 37 ]} ، وأبحاث آفات الدماغ ^{[ 38 ]} ، بالإضافة إلى نمذجة مصدر ثنائي القطب ^{[ 39 ]} . قد تُشارك القشرة الجبهية الظهرية الجانبية (DLPFC) أيضًا في توليد إشارة الجهد المُستحث المرتبط بالحدث (ERN) بدرجة ما، وقد وُجد أن الأشخاص الذين يعانون من مستويات أعلى من "شرود الذهن" يكون مصدر إشارة الجهد المُستحث المرتبط بالحدث (ERN) لديهم أكبر في تلك المنطقة ^{[ 40 ] [ 41 ] .}

يدور جدل في هذا المجال حول ما يعكسه جهد الخطأ السلبي (ERN) (انظر تحديدًا Burle وآخرون ^{[ 42 ]} ). يرى بعض الباحثين أن جهد الخطأ السلبي يتولد أثناء اكتشاف الأخطاء أو الاستجابة لها ^{[ 43 ] [ 44 ]} . بينما يرى آخرون أنه يتولد من خلال عملية مقارنة ^{[ 13 ] [ 42 ]} أو نظام مراقبة التضارب ^{[ 45 ] [ 46 ]} ، وليس خاصًا بالأخطاء. وعلى النقيض من النظريات المعرفية المذكورة أعلاه، تشير نماذج جديدة إلى أن جهد الخطأ السلبي قد يعكس الأهمية التحفيزية للمهمة ^{[ 47 ]} أو ربما رد الفعل العاطفي لارتكاب خطأ ^{[ 48 ]} . ويتفق هذا الرأي الأخير مع نتائج تربط الأخطاء وجهد الخطأ السلبي بالاستثارة اللاإرادية ^{[ 49 ]} وحالات الدافع الدفاعي ^{[ 50 ]} ، ومع نتائج تشير إلى إمكانية فصل جهد الخطأ السلبي عن العوامل المعرفية، وليس عن العوامل العاطفية. ^{[ 48 ] ​​[ 51 ]} لسوء الحظ، لا يزال من غير الواضح كيفية تفسير الاختلافات في أحجام ERN، حيث تم تفسير كل من ERN الأصغر والأكبر على أنهما "أفضل". ^{[ 52 ]}

يُلاحَظ أيضًا جهدٌ مرتبطٌ بالحدث مُرتبطٌ بالمُحفِّز بعد عرض مُحفِّزات التغذية الراجعة السلبية في مهمة إدراكية، مما يُشير إلى نتيجة الاستجابة، ويُشار إليه غالبًا باسم جهد الاستجابة المُرتبط بالحدث للتغذية الراجعة (fERN). ^{[ 53 ]} وقد دفع هذا بعض الباحثين إلى توسيع نطاق تفسير كشف الخطأ لجهد الاستجابة المُرتبط بالحدث (rERN) ليشمل نظامًا عامًا لكشف الخطأ. وقد تم تطوير هذا التفسير إلى تفسير التعلم المعزز لجهد الاستجابة المُرتبط بالحدث (ERN)، حيث يُجادل بأن كلاً من rERN وfERN هما نتاج إشارات خطأ التنبؤ التي يحملها نظام الدوبامين والتي تصل إلى القشرة الحزامية الأمامية، مما يُشير إلى أن الأحداث قد سارت بشكل أسوأ من المتوقع. ^{[ 54 ]} في هذا الإطار، من الشائع قياس كل من rERN وfERN كفرق الجهد بين الاستجابات والتغذية الراجعة الصحيحة والخاطئة، على التوالي.

غالبًا ما تتحول النقاشات حول الاضطرابات النفسية إلى معضلة "البيضة والدجاجة"؛ وهي علاقة معقدة بسبب الفهم غير الكامل للأهمية الوظيفية لموجة الخطأ السلبية (ERN). ^{[ 52 ]} وقد طُرحت موجة الخطأ السلبية (ERN) كعامل حاسم محتمل في هذا الجدل. أظهرت مجموعة من الأبحاث التجريبية أن موجة الخطأ السلبية (ERN) تعكس اختلافًا على مستوى "السمة" في معالجة الأخطاء الفردية؛ لا سيما فيما يتعلق بالقلق، بدلاً من اختلاف على مستوى "الحالة". ^{[ 24 ] [ 55 ]} على سبيل المثال؛ لا يشعر معظم الأشخاص الذين يعانون من الاكتئاب بالاكتئاب طوال الوقت. بدلاً من ذلك، يمرون بفترات من "حالات" الاكتئاب التي قد تكون طفيفة وخاصة بظروف قاسية مثل وفاة أحد الأحباء، أو فقدان الوظيفة، أو الإصابة البالغة. ومع ذلك، فإن الشخص الذي لديه "سمة" اكتئابية سيكون قد مر بأكثر من "حالة" اكتئاب طفيفة، وعادةً ما يكون قد مر بحالة اكتئاب حادة واحدة على الأقل، وقد لا تكون أي منها خاصة بظروف قاسية بشكل واضح. ^{[ 56 ]} في الواقع، ثمة بعض الأدلة، وإن كانت ضعيفة، تشير إلى أن الأشخاص المصابين بالاكتئاب يُظهرون استجابات ERN صغيرة. ^{[ 57 ] [ 58 ]} يستكشف العلماء استخدام استجابة ERN وإشارات ERP الأخرى في تحديد الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بالاضطرابات النفسية، على أمل تطبيق تدخلات مبكرة. كما أظهر الأشخاص الذين لديهم سلوكيات إدمانية، مثل التدخين، ^{[ 59 ]} وإدمان الكحول، ^{[ 60 ]} وتعاطي المخدرات ^{، [ 55 ]} استجابات ERN مختلفة مقارنةً بالأفراد الذين لا يمارسون السلوك الإدماني نفسه.

غالبًا ما يسبق استجابة ERN انحراف جهد موجب صغير بفترة كمون تتراوح بين -200 و-50 مللي ثانية في جهد الاستجابة المرتبط بالحدث (ERP) في قنوات فروة الرأس، ويُشار إليه أحيانًا باسم "الذروة الموجبة التي تسبق Ne" أو "PNe"، ^{[ 61 ]} ولكن يُعتقد عمومًا أنه يعكس الإيجابية السابقة للحركة (PMP) التي وصفها ديكي وآخرون (1969). ^{[ 62 ]} يُعتقد أن PMP تعكس "إشارة بدء" تسمح من خلالها منطقتا pre-SMA وSMA بتنفيذ استجابة حركية. ^{[ 63 ]} تكون PMP أصغر قبل الاستجابات الحركية الخاطئة مقارنةً بالاستجابات الحركية الصحيحة، مما يشير إلى أنها قد تكون إشارة مهمة للتمييز بين الأفعال الخاطئة والصحيحة. بالإضافة إلى ذلك، تكون PMP أصغر لدى الأشخاص الذين يرتكبون أخطاءً أكثر أثناء مهمة Flankers، وقد يكون لها فائدة سريرية في الفئات المعرضة للحوادث، مثل الشباب المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. ^{[ 64 ]}

غالبًا ما يتبع موجة ERN موجة إيجابية تُعرف باسم الإيجابية المرتبطة بالخطأ (Pe). وهي انحراف إيجابي ذو توزيع مركزي-جداري. عند حدوثها، قد تظهر Pe بعد 200-500 مللي ثانية من الاستجابة الخاطئة، عقب السلبية المرتبطة بالخطأ (Ne، ERN)، ولكنها لا تظهر في جميع تجارب الخطأ. ^{[ 13 ]} وتعتمد Pe بشكل خاص على الوعي أو القدرة على اكتشاف الأخطاء. ^{[ 1 ]} وتُعد Pe مماثلة لموجة P300 المرتبطة بالأحاسيس الواعية. ^{[ 65 ] : 128} بالإضافة إلى ذلك، أثبت فوكات وآخرون (2008) ^{[ 66 ]} أن Ne وPe لا تختلفان في التوزيع الطبوغرافي فحسب، بل في مولداتهما أيضًا. ويشير تحديد المصدر إلى أن Ne لها ثنائي قطب في القشرة الحزامية الأمامية ، بينما Pe لها ثنائي قطب في القشرة الحزامية الخلفية . يعكس اتساع موجة Pe إدراك الخطأ، بمعنى أنه كلما زاد الوعي بالخطأ، زاد اتساع موجة Pe. وقد أظهر فالكنشتاين وزملاؤه (2000) أن موجة Pe تُستثار في التجارب غير المصححة وتجارب الإنذار الكاذب، مما يشير إلى أنها لا ترتبط مباشرةً بتصحيح الخطأ. وبالتالي، يبدو أنها مرتبطة بمراقبة الخطأ، وإن كان ذلك بجذور عصبية ومعرفية مختلفة عن معالجة الخطأ التي تعكسها موجة Ne.

إذا كان زمن الاستجابة (Pe) يعكس معالجة الأخطاء الواعية، فمن المتوقع أن يختلف لدى الأشخاص الذين يعانون من قصور في مراقبة التضارب، مثل اضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط (ADHD) والوسواس القهري (OCD) . ولا يزال هذا الأمر محل جدل. تشير بعض الدراسات إلى أن هذه الحالات مرتبطة باستجابات مختلفة لزمن الاستجابة (Pe)، ^{[ 67 ] [ 68 ]} بينما لم تؤكد دراسات أخرى هذه النتائج. ^{[ 69 ] [ 70 ]} كما استُخدم زمن الاستجابة (Pe) لتقييم معالجة الأخطاء لدى مرضى إصابات الدماغ الرضية الشديدة. في دراسة استخدمت نسخة معدلة من اختبار ستروب ، وُجد أن المرضى الذين يعانون من إصابات دماغية رضية شديدة مصحوبة بقصور في معالجة الأخطاء يُظهرون زمن استجابة (Pe) أصغر بشكل ملحوظ في تجارب الأخطاء مقارنةً بالأفراد الأصحاء. ^{[ 71 ]}

يرى بعض الباحثين أن السلبية أو الإيجابية المرتبطة بالخطأ هي في الواقع إيجابية مرتبطة بالمكافأة. وتُعرف الإيجابية المرتبطة بالمكافأة أيضًا باسم إيجابية المكافأة، أو RewP. ^{[ 72 ]} وقد أشير إلى أن بيانات ERP تُظهر استجابة عصبية إيجابية للمكافآت (أي إيجابية المكافأة) بدلاً من استجابة عصبية سلبية للخسارة (أي السلبية المرتبطة بالخطأ). وبالتالي، فإن هذا التحول في كيفية تصورنا للاستجابات العصبية للمكاسب والخسائر يسمح لنا بفهم أعمق للعمليات العصبية الكامنة.