Amplitude-time characteristics of women’s brain activity associated with the motor response in the Stop-Signal task paradigm

Abstract

Background. The amplitude-temporal characteristics of the event-related potentials of the cortex associated with the motor response were studied in women using the Stop-Signal task paradigm. Material and methods. The research involved 48 healthy, right-handed female volunteers between the ages of 18 and 23 years. Event-related potentials in the frontal, central, and parietal cortices were analyzed. The latency periods of the N2 and P3 components as well as the amplitudes of the N2 and P3 waves were determined. Results. The performance of the motor task in the Stop-Signal task paradigm was accompanied by a predominance of the N2 latency component in the parietal cortex areas, primarily in the right hemisphere, and the P3 component amplitude in the frontal area of the left hemisphere. A bilateral cortex response was revealed in the P3 latency component and the inter-peak amplitude of the P2N2 event-related potential interval. The local potential shift in the N2P3 peak interval was recorded in the right central and parietal areas, with a higher amplitude in the left hemisphere. Conclusions. The established characteristics of induced brain activity in women may support the idea of the multistage inhibitory process, which can require additional reassessment and categorization of the stimulus at the time of transition from the stage of an action’s “suspension” to its complete “cancellation.”

Wprowadzenie. Stosując paradygmat zadania stop-signal, zbadano charakterystykę amplitudowo-czasową potencjałów wywołanych kory mózgowej związanych z odpowiedzią ruchową u kobiet. Materiał i metody. W badaniu uczestniczyło 48 zdrowych, praworęcznych ochotniczek w wieku od 18 do 23 lat. Analizie poddano poznawcze potencjały wywołane w korze czołowej, środkowej i ciemieniowej. Określano okresy latencji składowych N2 i P3 oraz amplitudy fal N2 i P3. Wyniki. Wykonaniu zadania motorycznego w paradygmacie zadania stop-signal towarzyszyła przewaga składowej latencji N2 w obszarach kory ciemieniowej, głównie w prawej półkuli oraz amplitudy składowej P3 w obszarze czołowym lewej półkuli. Obustronna odpowiedź kory mózgowej ujawniła się w komponencie latencji P3 i amplitudzie międzyszczytowej interwału potencjału wywołanego P2N2. Lokalne przesunięcie potencjału w odstępie między szczytami N2P3 odnotowano w prawej okolicy środkowej i ciemieniowej, z większą amplitudą w lewej półkuli. Wnioski. Ustalone cechy indukowanej aktywności mózgu u kobiet mogą potwierdzać ideę wieloetapowego procesu hamowania, który może wymagać dodatkowej ponownej oceny i kategoryzacji bodźca w momencie przejścia od etapu „zawieszenia” działania do jego całkowitego „anulowania”.