シングルトライアルERPのモデリングは、トップダウンタスクの制約によるボトムアップフェイスの視覚処理の変調を明らかにします（一部の被験者で）

タスクの制約が、単一審理に関連する電位（ERP）と画像ノイズの関係をどのように調節するかを研究しました。13人の被験者が2つのインターリーブされたタスクを実行しました。さまざまなブロックで同じ刺激を見ましたが、2つの顔または2色のいずれかを識別しました。刺激は、位相ノイズの10〜80％で、10％の増分を含む赤または緑の顔の2枚の写真でした。行動の精度は、アイデンティティタスクのノイズ依存性Sigmoidに従いましたが、色タスクのノイズレベルとは無関係でした。同時に記録されたEEGデータは、単一試行ANCOVAを使用して分析されました。タスクの制約の変化がERPノイズ感度を変調しながら、アイデンティティ、色、およびタスクによる主要なERPの違いを回帰する方法を評価しました。画像位相ノイズに対する単一審理の感度は、刺激後の約95〜10ミリ秒で始まりました。グループ分析では、約140ミリ秒から300ミリ秒の刺激後発症までのアイデンティティタスクと比較して、色タスクのノイズ感度の有意な低下が示されました。ただし、すべての被験者の統計分析により、異なる結果が明らかになりました。8/13の被験者で有意なタスク変調が発生し、1つは増加を示し、7つは色タスクのノイズ感度の低下を示します。エフェクトの発症と期間もグループ分析と単一裁判分析の間で異なりました。任意の時点で、最大4人の被験者（31％）のみがグループ分析と一致する結果を示しました。単一審理ERP分布の非対称タスク変調を明らかにしたシフト関数分析を含む、13人の被験者すべてに詳細な結果を提供します。顔の処理中に、少なくとも一部の被験者では、P2の周りの広いウィンドウで、位相ノイズに対するボトムアップ感度は、トップダウンのタスク制約によって変調される可能性があると結論付けています。

We studied how task constraints modulate the relationship between single-trial event-related potentials (ERPs) and image noise. Thirteen subjects performed two interleaved tasks: on different blocks, they saw the same stimuli, but they discriminated either between two faces or between two colors. Stimuli were two pictures of red or green faces that contained from 10 to 80% of phase noise, with 10% increments. Behavioral accuracy followed a noise dependent sigmoid in the identity task but was high and independent of noise level in the color task. EEG data recorded concurrently were analyzed using a single-trial ANCOVA: we assessed how changes in task constraints modulated ERP noise sensitivity while regressing out the main ERP differences due to identity, color, and task. Single-trial ERP sensitivity to image phase noise started at about 95-110 ms post-stimulus onset. Group analyses showed a significant reduction in noise sensitivity in the color task compared to the identity task from about 140 ms to 300 ms post-stimulus onset. However, statistical analyses in every subject revealed different results: significant task modulation occurred in 8/13 subjects, one showing an increase and seven showing a decrease in noise sensitivity in the color task. Onsets and durations of effects also differed between group and single-trial analyses: at any time point only a maximum of four subjects (31%) showed results consistent with group analyses. We provide detailed results for all 13 subjects, including a shift function analysis that revealed asymmetric task modulations of single-trial ERP distributions. We conclude that, during face processing, bottom-up sensitivity to phase noise can be modulated by top-down task constraints, in a broad window around the P2, at least in some subjects.