نموذج غريب الأطوار

نموذج المحفز الشاذ هو تصميم تجريبي يُستخدم في أبحاث علم النفس . يعتمد هذا النموذج على حساسية الدماغ للمحفزات الشاذة النادرة التي تُعرض بشكل شبه عشوائي ضمن سلسلة من المحفزات القياسية المتكررة. يتضمن نموذج المحفز الشاذ مجموعة واسعة من أنواع المحفزات، بما في ذلك مدة الصوت، وتردده، وشدته، وخصائصه الصوتية، والموسيقى المعقدة، أو مقاطع الكلام. ويتم تسجيل رد فعل المشارك على هذا المحفز الشاذ.

في نموذج "المنبه الشاذ" الكلاسيكي، يُعرض نوعان من المنبهات التي تؤثر على نفس القناة الحسية بشكل عشوائي ضمن تجربة، مع وجود فرق كبير في احتمالية حدوث كل منهما. يُطلق على المنبه الأكثر تكرارًا اسم المنبه القياسي، والذي يُمثل خلفية التجربة بأكملها؛ أما المنبه الأقل تكرارًا والأكثر عشوائية فيُعرف باسم المنبه الشاذ. نظرًا لتشابه الخصائص الفيزيائية للمنبهين، يظهر المنبه الشاذ كانحراف عن المنبه القياسي المتكرر، ومن هنا جاءت تسمية "المنبه القياسي" و"المنبه الشاذ". في نموذج "المنبه الشاذ" الكلاسيكي، تبلغ احتمالية حدوث المنبه الشاذ عادةً حوالي 20%، بينما تبلغ احتمالية حدوث المنبه القياسي حوالي 80%.

في نموذج "المثير الشاذ" الكلاسيكي، تتمثل مهمة المشارك في اكتشاف ظهور مثير مستهدف باحتمالية ضئيلة. أي أنه يستجيب بالضغط على مفتاح عند ظهور مثير شاذ، أو بحساب عدد المثيرات الشاذة التي تظهر. وهناك أيضًا بعض الأنواع الفرعية من نموذج "المثير الشاذ" التي عدّلها الباحثون وتُستخدم على نطاق واسع.

(1) تطور نموذج الاختيار الثنائي للمثير الشاذ من نموذج المثير الشاذ الكلاسيكي، واستُخدم في الأصل لدراسة سلبية عدم التطابق (MMN) والانتباه. يتطلب نموذج الاختيار الثنائي للمثير الشاذ من المشاركين الاستجابة بدقة وسرعة لمثيرات قياسية عالية الاحتمالية ومثيرات شاذة منخفضة الاحتمالية تُعرض لفترة وجيزة، وذلك من خلال الضغط على مفاتيح مختلفة خلال فترة عرض المثيرات. ^{[ 1 ]}

(2) في تسلسل تُعرض فيه المحفزات بانتظام، يمكن استخدام حذف أحد المحفزات أحيانًا لدراسة الكمونات المستحثة. وينطبق هذا النموذج أيضًا على دراسة آليات التعود في الدماغ في ظل ظروف محددة ذات أهمية.

(3) تُصنَّف المحفزات إلى ثلاثة أنواع: المحفز ذو الاحتمالية العالية، والذي يُستخدم كمحفز قياسي ويظهر بنسبة 70% تقريبًا؛ ونوعان من المحفزات الشاذة، يظهر كل منهما بنسبة 15%. يُطلب من المشاركين الاستجابة لنوع واحد فقط من المحفزات الشاذة. يُسمى المحفز الذي يجب على المشاركين الاستجابة له بالمحفز المستهدف، بينما يُسمى المحفز الشاذ الذي لا يتطلب استجابة بالمحفز الشاذ غير المستهدف. يُسهِّل هذا النموذج استكشاف التفاعلات بين المحفزات المستهدفة وغير المستهدفة في ظل ظروف محددة ذات أهمية.

(4) يُعدِّل هذا النوع الفرعي (3) بتغيير أحد المحفزات منخفضة الاحتمالية إلى محفزات جديدة. تُعرَّف المحفزات الجديدة بأنها سلسلة من المحفزات المفاجئة وغير المتوقعة والشديدة، يختلف كل منها عن الآخر، مثل أصوات الحيوانات أو أصوات الأبواق أو الرعد. من المرجح أن تُثير هذه المحفزات الجديدة استجابة توجيهية لدى الأفراد، ويمكنها أن تُفعِّل مكون P3a، مما يجعل هذا النموذج أساسيًا لدراسة الانتباه اللاإرادي.

في عام 1975، استُخدم نموذج "الحدث الشاذ" لأول مرة في أبحاث الجهد المُستحث المرتبط بالحدث (ERP) من قِبل نانسي سكوايرز، وكينيث سكوايرز، وستيفن أ. هيليارد في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، على الرغم من أنهم لم يُطلقوا عليه اسمًا. ^{[ 2 ]} وبحلول عام 1976، تم تسمية النموذج. ^{[ 3 ]}

في أبحاث تخطيط كهربية الدماغ (ERP)، وُجد أن جهدًا مرتبطًا بالحدث عبر المنطقة الجدارية المركزية من الجمجمة، والذي يُسمى P300 ، يظهر عادةً بعد حوالي 300 مللي ثانية من عرض المحفز ، يكون أكبر بعد المحفز المستهدف. لا تظهر موجة P300 إلا إذا كان الشخص منخرطًا بنشاط في مهمة اكتشاف الأهداف. ويتغير اتساعها تبعًا لاحتمالية ظهور الأهداف، بينما يتغير زمن كمونها تبعًا لصعوبة تمييز المحفز المستهدف عن المحفزات القياسية. ^{[ 5 ]}

يؤدي الكشف عن هذه الأهداف إلى استثارة نشاط عابر في مناطق القشرة الجبهية الأمامية بشكل موثوق. وقد كشف قياس النشاط الدموي الدماغي في القشرة الجبهية الأمامية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) أن القشرة الجبهية الأمامية الظهرية الجانبية مرتبطة بتغيرات ديناميكية في ربط المحفزات بالاستجابات (مثل استراتيجيات الاستجابة)، بغض النظر عن أي تغيرات في السلوك. ^{[ 6 ]}

بما أن موجة P300 تُعتبر مكونًا معرفيًا يعتمد على الانتباه في حالة اليقظة، فقد يُفترض غيابها أثناء النوم؛ وهي فترة يُعتقد عمومًا أن معالجة المعلومات للمؤثرات الخارجية فيها تكون مُثبَّطة. تشير الأبحاث الحالية إلى إمكانية تسجيل موجة P300 أثناء الانتقال إلى النوم، ثم ظهورها مجددًا في نوم حركة العين السريعة (REM). من المرجح أن تُثير المؤثرات النادرة والمُزعجة موجة P300 الجدارية الكلاسيكية في نوم حركة العين السريعة. مع ذلك، يُلاحظ وجود نشاط إيجابي ضئيل أو معدوم في المناطق الأمامية. يتوافق هذا مع دراسات تصوير الدماغ التي تُظهر أن تعطيل الفص الجبهي سمة مميزة لنوم حركة العين السريعة. تُشير هذه النتائج إلى أنه بينما قد يكون النائمون قادرين على اكتشاف انحراف المؤثر في المرحلة الأولى ونوم حركة العين السريعة، فقد يغيب دور الفص الجبهي في الوعي. ^{[ 7 ]}

تستخدم دراسات الإدراك غالبًا نموذج "المثير الشاذ" لدراسة تأثيرات حداثة المثير وأهميته على معالجة المعلومات. مع ذلك، يميل المثير الشاذ إلى أن يكون أكثر حداثة إدراكيًا من المثير القياسي المتكرر، وأكثر صلة بالمهمة الجارية، مما يجعل من الصعب فصل التأثيرات الناتجة عن الحداثة الإدراكية وأهمية المثير. يمكن لتقييم استجابات الدماغ المرتبطة بالحدث (ERPs) المختلفة أن يكشف هذا التأثير. يتأثر مكون N2 الجبهي المركزي من ERP بشكل أساسي بالحداثة الإدراكية، بينما يتأثر مكون P3 المركزي الجداري فقط بكل من أهمية المثير وحداثته. ^{[ 8 ]}

يمكن تعديل نموذج الاستجابة السمعية الشاذة الكلاسيكي لإنتاج استجابات عصبية مختلفة، وبالتالي يمكن استخدامه لدراسة الاختلالات في المعالجة الحسية والمعرفية في العينات السريرية. ^{[ 9 ]}

يُستخدم تطبيق فريد لنموذج "الظاهرة الشاذة" على نطاق واسع في أبحاث الفصام لدراسة تأثيرات أنماط مولدات الخلايا العصبية في ذاكرة التعرف المستمر، والأنماط الظاهرية الداخلية، التي توفر نموذجًا للعلاقة الجينية للأمراض النفسية التي تمثل الأنماط الظاهرية بين المتلازمة السريرية الظاهرة والأسس الجينية. ^{[ 10 ]}

تم توسيع نطاق استخدام نموذج "الشيء الغريب" ليشمل مجالات أخرى غير أبحاث تخطيط موارد المؤسسات.

يُحدث نموذج "المثير الشاذ" تأثيرات قوية على اتساع حدقة العين الناتج عن النشاط العابر للنواة الزرقاء تحت القشرية . ^{[ 11 ] [ 12 ]} يُناقش تأثير اتساع حدقة العين هذا كمؤشر على إدراك بروز المثير ^{[ 13 ]} ، ومن المتوقع أن يُضخّم المعالجة الحسية للمثير البارز من خلال زيادة الكسب العصبي. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

يبدو أن إدراكنا للزمن يتأثر بتجاربنا الأخيرة. يميل البشر عادةً إلى المبالغة في تقدير المدة المُدركة للحدث الأول ضمن سلسلة من الأحداث المتطابقة. أشارت دراسات أولية إلى أن "تمدد الزمن الذاتي" الناتج عن المحفزات الشاذة يُطيل المدة المُدركة لهذه المحفزات بنسبة 30-50%، لكن أبحاثًا لاحقة أفادت بتمدد أقل، حوالي 10% أو أقل، ويبدو أن اتجاه التأثير، سواء أدرك المشاهد زيادة أو نقصانًا في المدة، يعتمد أيضًا على المحفز المستخدم. ^{[ 16 ]} تُظهر أدلة جديدة أن هذا التأثير قد يتأثر بالترميز التنبؤي والاختلافات الإدراكية بين المحفز الشاذ والمحفزات القياسية. يفترض الترميز التنبؤي أن الدماغ يتوقع المعلومات الحسية الواردة بناءً على التجارب السابقة؛ والانحرافات عن هذه التوقعات، كما هو الحال مع المحفزات الشاذة، تؤدي إلى أخطاء تنبؤية أكبر، مما يُعزز المدة المُدركة للمحفز الشاذ. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

في أبحاث الرضع، يُعدّ نموذج "المثير الشاذ" أسلوبًا يُستخدم لقياس توقعات الرضع. فعلى سبيل المثال، في إجراء "الوجه الجامد"، تتخذ الأم فجأةً تعبيرًا محايدًا على وجهها وتتوقف عن الاستجابة لتصرفات الرضيع. ومن خلال مراقبة ردود الفعل، مثل ردود الفعل المفاجئة، والبكاء أو الضيق، وكبح النشاط الحركي، ومدة التحديق، وسعة وزمن استجابة مكونات موجات الدماغ، والتغيرات في معدل ضربات القلب، يستطيع الباحثون تحديد المحفزات غير المألوفة بالنسبة للرضع. ^{[ 19 ]}