Kuulojärjestelmän rajoitteet abstraktien sääntöjen muistiedustuksien muodostamisessa

Kuulojärjestelmä suorittaa jatkuvasti ääniympäristön valvontaa, joka tapahtuu valikoivan tarkkaavaisuuden suunnasta riippumatta. Oleellinen osa tätä valvontaa on rekisteröidä äänet, jotka ovat joillain tavoilla muista poikkeavia. Poikkeukset voivat olla signaali merkittävästä muutoksesta ympäristössä. Jotta tämän toiminnon suorittaminen olisi mahdollista, on kuulojärjestelmässä oltava hermostollinen mekanismi, joka tallentaa muistiin ennusteen ympäristössä esiintyvistä äänistä. Tässä tutkimuksessa tutkittiin kuulojärjestelmän rajoitteita rekisteröidä ääniä, jotka rikkovat erilaisiin abstrakteihin sääntöihin liittyviä ennusteita. Mittaukset tehtiin elektroenkefalografialla (EEG). Tulkinta tehtiin mismatch negativity (MMN) -vasteen perusteella. MMN-vastetta pidetään fysiologisesti mitattavana merkkinä siitä, että kuulojärjestelmä on onnistuneesti rekisteröinyt ennusteesta poikkeavan äänen. Ärsykkeinä käytettiin kahden siniäänen pareja. Parien äänien korkeudessa oli yhden sävelaskeleen suuruinen ero ylös- tai alaspäin. Parit oli jaettu kahteen virtaan, joita kutsuttiin matalaksi ja korkeaksi. Molempiin virtoihin kuului viisi eri korkuista paria. Koetilanteita oli yhteensä neljä. Koetilanteet suunniteltiin siten, että ne olisivat teoreettisesti kuulojärjestelmälle asteittain vaikeampia suorittaa. Koetilanteessa A korkean ja matalan virran pareja esitettiin vuorotellen. Poikkeava tapahtuma oli kahden samaan virtaan kuuluvan parin peräkkäin esiintyminen. Koetilanteessa B esitettiin nousevia pareja molemmissa virroista. Poikkeavat parit olivat laskevia. Koetilanteessa C esitettiin korkean virran nousevia pareja ja matalan virran laskevia pareja. Poikkeavat tapahtumat olivat korkeassa virrassa laskevan parin ja matalassa virrassa nousevan parin esiintyminen. Koetilanteessa D esitettiin vuorotellen nousevia ja laskevia pareja. Poikkeavissa tapahtumissa esitettiin samaan suuntaan muuttuva pari kahdesti peräkkäin. Kaikissa koetilanteissa koehenkilö katsoi äänetöntä ja tekstitettyä elokuvaa. Abstraktia sääntöä rikkovien äänien rekisteröinti onnistui koetilanteessa A, mutta ei koetilanteissa B, C ja D. Jännitevasteiden näönvarainen tulkinta tuki jossain määrin MMN-vasteen esiintymistä kaikissa koetilanteissa. Tilastollisten testien tulokset eivät kuitenkaan olleet merkitseviä lukuun ottamatta koetilanteen A tuloksia, jotka olivat erittäin lähellä tilastollisesti merkitsevää. Tuloksien tilastolliset merkitsevyydet heikkenivät sitä mukaan, kun koetilanteet vaikeutuivat. Oletus koetilanteiden vaikeusjärjestyksestä oli oikea. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan esittää, että kuulojärjestelmä on selvästi rajoittunut kyvyltään rekisteröidä abstrakteja sääntöjä rikkovia ääniä. Tulokset ovat osittain ristiriidassa aikaisemman tutkimuksen kanssa, sillä niissä MMN-vasteita on rekisteröity osin samantapaisissa koetilanteissa