The term cognitive control refers to the ability to regulate thoughts and actions in accordance with one's goals. The Dual Mechanism of Control Framework postulates the existence of two types of cognitive control, which differ both in their temporal dynamics and in the attentional demands required to implement them. In fact, while proactive cognitive control is a top-down cognitively demanding control strategy that allows for an active and sustained maintenance of goal representations, reactive cognitive control can resemble a bottom-up correction mechanism that is probably less cognitively demanding and allows for the activation of goal representations only when these are necessary. The relationship between cognitive control and emotion has been a subject of great interest in experimental and clinical neuroscience. Most contemporary theories view cognitive control and emotions as interacting and integrated with each other. However, the precise role of emotions in the implementation of cognitive control is still a matter of debate. With this study, we explored the level at which the resolution of emotional interference by cognitive control occurs, taking advantage of the high temporal resolution provided by EEG methodology. Thirty participants took part in a perifoveal spatial Stroop task, adapted with emotional prime stimuli and changes in the probabilistic context. At the behavioral level, we observed increased response times to incongruent items when the level of proactive cognitive control was low. In addition, the slowdown in reaction time was greater for items preceded by a negatively valenced prime stimulus. Regarding ERP results, we observed the P300 and LSP (Late Sustained Potential) components modulated by congruence. The interaction between congruence and proactive cognitive control significantly modulated two slow potentials having two different topographic distributions. Finally, although the prime stimulus was fully processed by the participants in our study, as confirmed by the P1, N170, and N300 components, whose amplitude was significantly modulated by the emotional stimulus, we did not find a significant interaction between emotion and proactive cognitive control. Overall, our study revealed the neural mechanisms underlying the resolution of conflict by implementing a proactive control strategy. Moreover, we did not find a significant interaction between emotion and proactive control in the ERP analyses, but we did find it at the behavioral level. Possible causes and future directions are further discussed.

Il termine controllo cognitivo si riferisce all’abilità di regolare i pensieri e le azioni in accordo con i propri obiettivi. Il Dual Mechanism of Control Framework postula l’esistenza di due tipi di controllo cognitivo, che differiscono sia per le dinamiche temporali che per le richieste attentive necessarie alla loro implementazione. Infatti, mentre il controllo cognitivo proattivo è una strategia di controllo top-down cognitivamente dispendiosa e che permette un mantenimento attivo e sostenuto delle rappresentazioni dell’obiettivo, il controllo cognitivo reattivo è assimilabile a un meccanismo di correzione bottom-up probabilmente meno cognitivamente dispendioso, e che permette l’attivazione delle rappresentazioni dell’obiettivo solo quando necessarie. La relazione tra controllo cognitivo ed emozioni è stata oggetto di grande interesse per le neuroscienze sperimentali e cliniche. La maggior parte delle teorie contemporanee vedono il controllo cognitivo e le emozioni come interagenti ed integrate tra loro. Tuttavia, il preciso ruolo delle emozioni nell’implementazione del controllo cognitivo è ancora oggetto di dibattito. Con questo studio abbiamo esplorato il livello in cui avviene la risoluzione dell’interferenza emotiva per opera del controllo cognitivo, approfittando dell’alta risoluzione temporale fornita dalla metodologia EEG. Trenta partecipanti hanno preso parte ad un compito di Stroop spaziale perifoveale, adattato con stimoli prime emotivi e cambiamenti nel contesto probabilistico. A livello comportamentale, abbiamo osservato maggiori tempi di risposta alle prove incongruenti quando il livello di controllo cognitivo proattivo era basso. Inoltre, il rallentamento dei tempi di reazione era maggiore per gli items preceduti da uno stimolo prime a valenza negativa. Per quanto riguarda i risultati ERP, abbiamo osservato una modulazione, da parte della congruenza, delle componenti P300 e Late Sustained Potential (LSP). L’interazione tra congruenza e controllo cognitivo proattivo ha modulato significativamente due potenziali lenti aventi due distribuzioni topografiche diverse. Infine, nonostante lo stimolo prime sia stato pienamente elaborato dai partecipanti al nostro studio, come confermato dalle componenti P1, N170 e N300, la cui ampiezza è stata significativamente modulata dallo stimolo emotivo, non abbiamo trovato una interazione significativa tra l’emozione e il controllo cognitivo proattivo. Concludendo, il nostro studio ha rivelato i meccanismi neurali sottostanti la risoluzione del conflitto tramite l’implementazione di una strategia di controllo proattivo. La manipolazione emotiva non è risultata significativa nelle analisi ERP, ma lo è risultata a livello comportamentale. Sono discusse le possibili cause e gli sviluppi futuri.

Il Controllo Cognitivo durante un compito di Stroop Spaziale con Prime Emotivo: uno Studio ERP

NAPOLI, ETTORE
2021/2022

Abstract

The term cognitive control refers to the ability to regulate thoughts and actions in accordance with one's goals. The Dual Mechanism of Control Framework postulates the existence of two types of cognitive control, which differ both in their temporal dynamics and in the attentional demands required to implement them. In fact, while proactive cognitive control is a top-down cognitively demanding control strategy that allows for an active and sustained maintenance of goal representations, reactive cognitive control can resemble a bottom-up correction mechanism that is probably less cognitively demanding and allows for the activation of goal representations only when these are necessary. The relationship between cognitive control and emotion has been a subject of great interest in experimental and clinical neuroscience. Most contemporary theories view cognitive control and emotions as interacting and integrated with each other. However, the precise role of emotions in the implementation of cognitive control is still a matter of debate. With this study, we explored the level at which the resolution of emotional interference by cognitive control occurs, taking advantage of the high temporal resolution provided by EEG methodology. Thirty participants took part in a perifoveal spatial Stroop task, adapted with emotional prime stimuli and changes in the probabilistic context. At the behavioral level, we observed increased response times to incongruent items when the level of proactive cognitive control was low. In addition, the slowdown in reaction time was greater for items preceded by a negatively valenced prime stimulus. Regarding ERP results, we observed the P300 and LSP (Late Sustained Potential) components modulated by congruence. The interaction between congruence and proactive cognitive control significantly modulated two slow potentials having two different topographic distributions. Finally, although the prime stimulus was fully processed by the participants in our study, as confirmed by the P1, N170, and N300 components, whose amplitude was significantly modulated by the emotional stimulus, we did not find a significant interaction between emotion and proactive cognitive control. Overall, our study revealed the neural mechanisms underlying the resolution of conflict by implementing a proactive control strategy. Moreover, we did not find a significant interaction between emotion and proactive control in the ERP analyses, but we did find it at the behavioral level. Possible causes and future directions are further discussed.
2021
Cognitive Control during a Spatial Stroop Task with Emotional Priming: an ERP Study
Il termine controllo cognitivo si riferisce all’abilità di regolare i pensieri e le azioni in accordo con i propri obiettivi. Il Dual Mechanism of Control Framework postula l’esistenza di due tipi di controllo cognitivo, che differiscono sia per le dinamiche temporali che per le richieste attentive necessarie alla loro implementazione. Infatti, mentre il controllo cognitivo proattivo è una strategia di controllo top-down cognitivamente dispendiosa e che permette un mantenimento attivo e sostenuto delle rappresentazioni dell’obiettivo, il controllo cognitivo reattivo è assimilabile a un meccanismo di correzione bottom-up probabilmente meno cognitivamente dispendioso, e che permette l’attivazione delle rappresentazioni dell’obiettivo solo quando necessarie. La relazione tra controllo cognitivo ed emozioni è stata oggetto di grande interesse per le neuroscienze sperimentali e cliniche. La maggior parte delle teorie contemporanee vedono il controllo cognitivo e le emozioni come interagenti ed integrate tra loro. Tuttavia, il preciso ruolo delle emozioni nell’implementazione del controllo cognitivo è ancora oggetto di dibattito. Con questo studio abbiamo esplorato il livello in cui avviene la risoluzione dell’interferenza emotiva per opera del controllo cognitivo, approfittando dell’alta risoluzione temporale fornita dalla metodologia EEG. Trenta partecipanti hanno preso parte ad un compito di Stroop spaziale perifoveale, adattato con stimoli prime emotivi e cambiamenti nel contesto probabilistico. A livello comportamentale, abbiamo osservato maggiori tempi di risposta alle prove incongruenti quando il livello di controllo cognitivo proattivo era basso. Inoltre, il rallentamento dei tempi di reazione era maggiore per gli items preceduti da uno stimolo prime a valenza negativa. Per quanto riguarda i risultati ERP, abbiamo osservato una modulazione, da parte della congruenza, delle componenti P300 e Late Sustained Potential (LSP). L’interazione tra congruenza e controllo cognitivo proattivo ha modulato significativamente due potenziali lenti aventi due distribuzioni topografiche diverse. Infine, nonostante lo stimolo prime sia stato pienamente elaborato dai partecipanti al nostro studio, come confermato dalle componenti P1, N170 e N300, la cui ampiezza è stata significativamente modulata dallo stimolo emotivo, non abbiamo trovato una interazione significativa tra l’emozione e il controllo cognitivo proattivo. Concludendo, il nostro studio ha rivelato i meccanismi neurali sottostanti la risoluzione del conflitto tramite l’implementazione di una strategia di controllo proattivo. La manipolazione emotiva non è risultata significativa nelle analisi ERP, ma lo è risultata a livello comportamentale. Sono discusse le possibili cause e gli sviluppi futuri.
Controllo Cognitivo
Emozioni
ERP
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/30648