Negativita související s chybami (ERN), (někdy označovaná jako Ne) je složkou potenciálu souvisejícího s událostmi (ERP). ERP je elektrická aktivita v mozku měřená elektroencefalografií (EEG) a časově vázaná na vnější událost (např. prezentace vizuálního podnětu nebo chyba v provizoriu). Robustní ERN složka je pozorována poté, co došlo k chybám během různých úloh výběru, i když si účastník není výslovně vědom, že chybu udělal; v případě nevědomých chyb je však ERN snížena. ERN je pozorována také tehdy, když se chyby dopustí subhumánní primáti.
ERN byla poprvé objevena v roce 1990 dvěma nezávislými výzkumnými týmy; Michaelem Falkensteinem, J. Hohnsbeinem, J. Hoormannem, & L. Blankem (1990) na Institutu pro pracovní fyziologii a neurofyziologii v německém Dortmundu (který ji nazval „Ne“) a W.J. „Billem“ Gehringem, D.E. Meyerem & E. Donchinem (1990) na University of Michigan, USA. ERN byla pozorována v reakci na chyby, kterých se dopustili účastníci studie během jednoduchých úloh výběru.
ERN je ostrý negativní probíhající signál, který začíná přibližně ve stejnou dobu, kdy začíná nesprávná motorická odezva (response locked event-related potential) a typicky vrcholí v rozmezí 80-150 milisekund (ms) po zahájení chybné odezvy (nebo 40-80 ms po nástupu elektromyografické aktivity). ERN je největší v místech čelní a centrální elektrody. Typická metoda stanovení průměrné amplitudy ERN pro jednotlivce zahrnuje výpočet rozdílu napětí mezi vrcholem a vrcholem mezi průměrem nejvíce negativních vrcholů 1-150 ms po nástupu odezvy a průměrnou amplitudou pozitivních vrcholů 100-0 ms před nástupem odezvy. Pro optimální rozlišení signálu jsou referenční elektrody typicky umístěny za oběma ušimi pomocí hardwaru nebo aritmeticky spojených mastoidních elektrod.
Pro měření ERN lze použít jakékoliv paradigma, ve kterém dochází k chybám během motorických reakcí. Nejdůležitější vlastností každého paradigmatu ERN je získání dostatečného počtu chyb v reakcích účastníka. První experimenty identifikující komponentu používaly různé techniky, včetně identifikace slova a tónu, a kategorickou diskriminaci (např. jsou následující zvíře?). Nicméně většina experimentálních paradigmat, která vyvolávají odklony ERN, byla variantou na Eriksenově „Flankeru“ a „Go/NoGo“. Kromě odpovědí s rukama lze ERN měřit také v paradigmatech, kde je úkol prováděn s nohama nebo s hlasovými reakcemi jako v Stroopově paradigmatu.
Standardní úkol Flanker zahrnuje rozlišení centrálního „cílového“ písmene z řetězce rozptylujících „křídlových“ písmen, která jej obklopují. Například řetězce shodných písmen jako „SSS“ nebo „HHHHH“ a řetězce nesourodých písmen jako „HHSHH“ nebo „SSHSS“ mohou být prezentovány na obrazovce počítače. Každému cílovému písmenu by byla přiřazena odezva stiskem klávesy na klávesnici, jako „S“ = klávesa pravého posunu a „H“ = klávesa levého posunu. Prezentace každého řetězce písmen je krátká, obvykle kratší než 100 ms, a je umístěna uprostřed na obrazovce. Účastníci mají přibližně 2000 ms na odpověď před další prezentací.
Nejjednodušší úkoly Go/NoGo zahrnují přiřazení vlastnosti rozlišení k odpovědi „Go“ nebo k neodpovědě „NoGo“. Na obrazovce počítače mohou být například opět prezentovány řetězce shodných písmen jako „SSSSS“ nebo „HHHHH“ a řetězce nesourodých písmen jako „HHSHH“ nebo „SSHSS“. Účastník může být poučen, aby reagoval stisknutím mezerníku, pouze u kongruentních řetězců, a aby nereagoval, pokud jsou prezentovány nesourodé řetězce s písmeny. Složitější Go/NoGo úlohy jsou obvykle vytvářeny, pokud je ERN složkou zájmu, nicméně, protože pro pozorování robustní negativity musí být provedeny chyby.
Klasické Stroopovo paradigma zahrnuje úlohu barevného slova. Barevná slova jako „červená, žlutá, oranžová, zelená“ jsou prezentována centrálně na obrazovce počítače buď v barvě kongruentní se slovem, („červená“ v barvě červené) nebo v barvě nesouvisející se slovem („červená“ v barvě žluté). Účastníci mohou být požádáni, aby verbalizovali barvu, ve které je každé slovo napsáno. S nesourodými a kongruentními prezentacemi slov lze manipulovat různou rychlostí, například 25/75, 50/50, 30/70 atd.
Amplituda ERN je citlivá na záměr a motivaci účastníků. Když je účastník instruován, aby usiloval o přesnost odpovědí, pozorované amplitudy jsou obvykle větší, než když jsou účastníci instruováni, aby usilovali o rychlost. Měnové pobídky obvykle vedou k větším amplitudám. Latence vrcholové amplitudy ERN se může také lišit mezi subjekty a činí tak spolehlivě u zvláštních populací, jako jsou osoby s diagnózou ADHD, které vykazují kratší latence. Účastníci s klinicky diagnostikovanou obsedantně kompulzivní poruchou vykazují deformace ERN se zvýšenou amplitudou, prodlouženou latencí a více posteriorní topografií ve srovnání s klinicky normálními účastníky. Latence ERN byla manipulována rychlou zpětnou vazbou, kdy účastníci, kteří obdrželi rychlou zpětnou vazbu ohledně nesprávné odpovědi, následně vykázali kratší vrcholové latence ERN.
Zpětná vazba Negativita související s chybou
Po prezentaci negativních podnětů zpětné vazby v kognitivním úkolu ukazujícím výsledek odezvy, často označovaném jako zpětnovazební ERN (fERN), je pozorován také potenciál spojený se stimulací. To vedlo některé výzkumníky k rozšíření účtu pro detekci chyb odezvy ERN (rERN) na obecný systém detekce chyb. Tento postoj byl rozpracován do výčtu pro posílení ERN a argumentuje, že jak rERN, tak fERN jsou produkty predikčních chybových signálů nesených dopaminovým systémem přicházejícím do přední kůry cingulu ukazujících, že události dopadly hůře, než se očekávalo. V tomto rámci je běžné měřit jak rERN, tak fERN jako rozdíl napětí mezi správnými a nesprávnými odezvami a zpětnou vazbou.
Debaty o psychiatrických poruchách se často stávají hlavolamy typu „slepice a vejce“. Jako potenciální arbitr tohoto argumentu byla navržena ERN. Soubor empirických výzkumů ukázal, že ERN odráží rozdíl v úrovni „rysu“ při zpracování individuálních chyb; zejména pokud jde o úzkost, spíše než rozdíl v úrovni „stavu“. Například: většina lidí, kteří zažívají depresi, se necítí depresivně po celou dobu. Místo toho mají období depresivních „stavů“, které mohou být nevýznamné a jedinečné pro extrémní situaci, jako je smrt milované osoby, ztráta zaměstnání nebo vážné zranění. Avšak osoba, která má depresivní „rys“, bude mít za sebou více než jeden nevýznamný depresivní „stav“ a obvykle alespoň jeden nevýznamný depresivní stav, z nichž žádný nemusí být ojedinělý pro zjevně extrémní situaci. Vědci zkoumají využití ERN a dalších ERP signálů při identifikaci lidí ohrožených psychiatrickými poruchami v naději, že zavedou včasný zásah. Lidé s návykovým chováním, jako je kouření, alkoholismus a zneužívání návykových látek, také vykazují rozdílné reakce ERN ve srovnání s jedinci bez stejného návykového chování.
Pokud Pe odráží vědomé zpracování chyb, pak lze očekávat, že u lidí s deficity při sledování konfliktů, jako je ADHD a OCD, bude jiná. Zda je to pravda, zůstává kontroverzní. Některé studie naznačují, že tyto stavy jsou spojeny s různými reakcemi Pe, zatímco jiné studie tato zjištění nereplikovaly. Pe byl také použit k hodnocení zpracování chyb u pacientů s těžkým traumatickým poraněním mozku. Ve studii využívající variaci úkolu Stroop bylo zjištěno, že pacienti s těžkým traumatickým poraněním mozku spojeným s deficity při zpracování chyb vykazují výrazně menší Pe v pokusech o chybách ve srovnání se zdravými kontrolami.