Task-related modulation of anterior theta and posterior alpha EEG reflects top-down preparation

Abstract

BACKGROUND: Prestimulus EEG alpha activity in humans has been considered to reflect ongoing top-down preparation for the performance of subsequent tasks. Since theta oscillations may be related to poststimulus top-down processing, we investigated whether prestimulus EEG theta activity also reflects top-down cognitive preparation for a stimulus.

RESULTS: We recorded EEG data from 15 healthy controls performing a color and shape discrimination task, and used the wavelet transformation to investigate the time course and power of oscillatory activity in the signals. We observed a relationship between both anterior theta and posterior alpha power in the prestimulus period and the type of subsequent task.

CONCLUSIONS: Since task-differences were reflected in both theta and alpha activities prior to stimulus onset, both prestimulus theta (particularly around the anterior region) and prestimulus alpha (particularly around the posterior region) activities may reflect prestimulus top-down preparation for the performance of subsequent tasks.

자극이 나타나기 전 뇌가 다가올 과제를 미리 준비하는 하향식(top-down) 과정이 뇌파(EEG)에 어떻게 드러나는지를 살핀 연구입니다. 자극 전 알파파가 이런 준비 상태를 반영한다는 점은 알려져 있었지만, 세타파도 같은 역할을 하는지는 분명하지 않았습니다. 건강한 성인이 색깔 판별 과제와 모양 판별 과제를 수행하는 동안 EEG를 기록하고, 웨이블릿 변환으로 자극 제시 이전 진동 활동의 세기와 시간 흐름을 분석했습니다. 그 결과 전두엽의 세타파와 후두엽의 알파파 모두 자극이 나오기 전부터 이어질 과제의 종류에 따라 달라졌습니다. 이는 앞쪽 세타파와 뒤쪽 알파파가 함께 과제 수행을 위한 사전 준비 상태를 반영하는 지표임을 보여 줍니다.