Dissociable Neural Correlates of Intention and Action Preparation in Voluntary Task Switching

Abstract

This electroencephalographic (EEG) study investigated the impact of between-task competition on intentional control in voluntary task switching. Anticipatory preparation for an upcoming task switch is a hallmark of top-down intentional control. Meanwhile, asymmetries in performance and voluntary choice when switching between tasks differing in relative strength reveal the effects of between-task competition, reflected in a surprising bias against switching to an easier task. Here, we assessed the impact of this bias on EEG markers of intentional control during preparation for an upcoming task switch. The results revealed strong and varied effects of between-task competition on EEG markers of global task preparation—a frontal contingent negative variation (CNV), a posterior slow positive wave, and oscillatory activity in the alpha band (8–12 Hz) over posterior scalp sites. In contrast, we observed no between-task differences in motor-specific task preparation, as indexed by the lateralized readiness potential and by motor-related amplitude asymmetries in the mu (9–13 Hz) and beta (18–26 Hz) frequency bands. Collectively, these findings demonstrate that between-task competition directly influences the formation of top-down intentions, not only their expression in overt behavior. Specifically, this influence occurs at the level of global task intention rather than the preparation of specific actions.

At will or not at will: Electrophysiological correlates of preparation for voluntary and instructed task-switching paradigms

“…Thus, Vandamme et al (2010) claimed this increased CNV-like activity to be an index of intentional preparation for voluntary switching. In a recent study, Poljac and Yeung (2014) further demonstrated that between-task competition could modulate voluntary intentional control, as revealed by two distinct components in their difficult asymmetric task design (i.e., the easy location task vs. the hard shape task). When additional intentional control was involved in switching to the paradoxically easy task, a right-lateralized frontal CNV was identified to mirror the greater asymmetric switch costs.…”

Analysis of the cerebral mechanisms underlying rehabilitation of the patients after stroke

“…Следует отметить, что оперативная память служит для вре-менного хранения и использования информации и играет ключевую роль в процессах долговременной памяти, правильного использования и понимания речи, а также в реализации исполнительных функ-ций через двигательную активность [9][10][11].…”

“…В настоящее время господствует гипотеза о том, что временной процессинг (т.е. об-работка) промежутков, измеряемых субсекундным диапазоном, модулируется допаминергической ак-тивностью базальных ганглиев, что очень важно для понимания происхождения нарушений двига-тельной активности и функционального статуса [5,8,11,[13][14][15][16][17][18][19][20][21][22].…”

“…Допамин модулирует корти-кальные нейронные сети, поддерживая оператив-ную память и моторные функции через 2 различных механизма: нигростриальные проекции потенциру-ют моторную функцию не напрямую, а через тала-мические проекции на моторную кору, тогда как мезокортикальная допаминергическая система по-тенцирует функцию оперативной памяти и внима-ния через прямой вход в префронтальную кору. Это обеспечивает прямой путь, посредством которого допаминергические «входы» воздействуют на пре-фронтальную кору и влияют на мозговой процес-синг (функцию обработки временной информации) [11,[23][24][25][26].…”

“…Од-нако в настоящее время доказано, что временные механизмы, вовлеченные в процессинг миллисе-кундных и секундных интервалов, не могут быть не-зависимы друг от друга, но могут иметь некоторые простые «автономные» звенья. Согласно вышеска-занному, оба временных механизма зависят от функции допаминергических систем [11,24].…”