DDEETTEECCTTIIOONN OOFF CCHHAANNGGEE EEvveenntt--RReellaatteedd PPootteennttiiaall aanndd jjMMRRII FFiinnddiinnggss DETECTION OF CHANGE Event-Related Potential and fMRI Findings edited by John Polich, Ph.D. The Scripps Research Institute, La Jolla, California SPRINGER SCIENCE+BUSINESS MEDIA, LLC Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Title: DETECTION OF CHANGE: Event-Related Potential and iMRI Findings Editor: John Polich ISBN 978-1-4613-5008-8 ISBN 978-1-4615-0294-4 (eBook) DOI 10.1007/978-1-4615-0294-4 A C.I.P. Catalogue record for this book is available from the Library of Congress. Copyright © 2003 by Springer Science+Business Media New York Originally published by Kluwer Academic Publishers in 2003 Softcover reprint ofthe hardcover 1st edition 2003 AII rights reserved. No part ofthis work may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, microfilm ing, record ing, or otherwise, without the written permission from the Publisher, with the exception of any material supplied specifically for the purpose of being entered and executed on a computer system, for exclusive use by the purchaser ofthe work. Permission for books published in Europe: [email protected] Permission for books published in the United States of America: [email protected] Printed an acid-free paper. TTaabbllee ooff CCoonntteennttss CCoonnttrriibbuuttoorrss ........................................................................................................................................................................................ vviiii IInnttrroodduuccttiioonn .......................................................................................................................................................................................... iixx MMIISSMMAATTCCHH NNEEGGAATTIIVVIITTYY CChhaapptteerr 11 .................................................................................................................................................................................................... 11 AAUUDDIITTOORRYY EENNVVIIRROONNMMEENNTT AANNDD CCHHAANNGGEE DDEETTEECCTTIIOONN AASS IINNDDEEXXEEDD BBYY TTHHEE MMIISSMMAATTCCHH NNEEGGAATTIIVVIITTYY ((MMMMNN)) AAnnuu KKuujjaallaa aanndd RRiissttoo NNiiUUWWiinneenn CChhaapptteerr 22 ................................................................................................................................................................................................ 2233 EEVVEENNTT-- RREELLAATTEEDD BBRRAAIINN PPOOTTEENNTTIIAALL IINNDDIICCEESS OOFF IINNVVOOLLUUNNTTAARRYY AATTTTEENNTTIIOONN TTOO AAUUDDIITTOORRYY SSTTIIMMUULLUUSS CCHHAANNGGEESS KKiimmmmoo AAllhhoo,, CCaarrlleess EEsscceerraa,, aanndd EErriicchh SScchhrrooggeerr CChhaapptteerr 33 ................................................................................................................................................................................................ 4411 VVIISSUUAALL MMIISSMMAATTCCHH NNEEGGAATTIIVVIITTYY DDiirrkk JJ.. HHeesslleennffeelldd CChhaapptteerr 44 ................................................................................................................................................................................................ 6611 CCHHAANNGGEE DDEETTEECCTTIIOONN IINN CCOOMMPPLLEEXX AAUUDDIITTOORRYY EENNVVIIRROONNMMEENNTT:: BBEEYYOONNDD TTHHEE OODDDDBBAALLLL PPAARRAADDIIGGMM IIssttvvaann WWiinnkklleerr PP33AAAANNDDPP33BB CChhaapptteerr 55 ................................................................................................................................................................................................ 8833 TTHHEEOORREETTIICCAALL OOVVEERRVVIIEEWW OOFF PP33aa AANNDD PP33bb JJoohhnn PPoolliicchh VVII TTaabbllee ooff CCoonntteennttss CChhaapptteerr 66 ................................................................................................................................................................................................ 9999 LLAATTEERRAALL AANNDD OORRBBIITTAALL PPRREEFFRROONNTTAALL CCOORRTTEEXX CCOONNTTRRIIBBUUTTIIOONNSS TTOO AATTTTEENNTTIIOONN KKaaiissaa MM.. HHaarrttiikkaaiinneenn aanndd RRoobbeerrtt TT.. KKnniigghhtt CChhaapptteerr 77 ............................................................................................................................................................................................ 111177 EERRPP AANNDD ffMMRRII CCOORRRREELLAATTEESS OOFF TTAARRGGEETT AANNDD NNOOVVEELLTTYY PPRROOCCEESSSSIINNGG BBeerrttrraamm OOppiittzz EEEEGG,, MMEEMMOORRYY,, AANNDD GGAAMMMMAA CChhaapptteerr 88 ............................................................................................................................................................................................ 113333 EEEEGG AANNDD EERRPP IIMMAAGGIINNGG OOFF BBRRAAIINN FFUUNNCCTTIIOONN AAllaann GGeevviinnss,, MMiicchhaaeell EE.. SSmmiitthh,, aanndd LLiinnddaa KK.. MMccEEvvooyy CChhaapptteerr 99 ............................................................................................................................................................................................ 114499 EEEEGG TTHHEETTAA,, MMEEMMOORRYY,, AANNDD SSLLEEEEPP WWoollffggaanngg KKlliimmeesscchh CChhaapptteerr 1100 ........................................................................................................................................................................................ 116677 GGAAMMMMAA AACCTTIIVVIITTYY IINN TTHHEE HHUUMMAANN EEEEGG CChhrriissttoopphh SS.. HHeerrrrmmaannnn IInnddeexx ........................................................................................................................................................................................................ 118855 CCoonnttrriibbuuttoorrss KKIIMMMMOOAALLHHOO CCooggnniittiivvee BBrraaiinn RReesseeaarrcchh UUnniitt DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff HHeellssiinnkkii CCAARRLLEESS EESSCCEERRAA DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhiiaattrryy aanndd CClliinniiccaall PPssyycchhoobbiioollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff BBaarrcceelloonnaa AALLAANNGGEEVVIINNSS SSaann FFrraanncciissccoo BBrraaiinn RReesseeaarrcchh IInnssttiittuuttee && SSAAMM TTeecchhnnoollooggyy KKAAIISSAA MM.. HHAARRTTIIKKAAIINNEENN DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy aanndd HHeelleenn WWiillllss NNeeuurroosscciieennccee IInnssttiittuuttee UUnniivveerrssiittyy ooff CCaalliiffoorrnniiaa,, BBeerrkkeelleeyy CCHHRRIISSTTOOPPHH SS.. HHEERRRRMMAANNNN MMaaxx--PPllaanncckk--IInnssttiittuuttee ooff CCooggnniittiivvee NNeeuurroosscciieennccee LLeeiippzziigg DDIIRRKK JJ.. HHEESSLLEENNFFEELLDD DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy FFrreeee UUnniivveerrssiittyy WWOOLLFFGGAANNGG KKLLIIMMEESSCCHH DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPhhyyssiioollooggiiccaall PPssyycchhoollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff SSaallzzbbuurrgg RROOBBEERRTT TT.. KKNNIIGGHHTT DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy HHeelleenn WWiillllss NNeeuurroosscciieennccee IInnssttiittuuttee UUnniivveerrssiittyy ooff CCaalliiffoorrnniiaa,, BBeerrkkeelleeyy AANNUUKKUUJJAALLAA CCooggnniittiivvee BBrraaiinn RReesseeaarrcchh UUnniitt DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff HHeellssiinnkkii vviiiiii CCoonnttrriibbuuttoorrss LLIINNDDAA KK.. MMccEEVVOOYY SSaann FFrraanncciissccoo BBrraaiinn RReesseeaarrcchh IInnssttiittuuttee && SSAAMM TTeecchhnnoollooggyy RRIISSTTOO NNAAAATTAANNEENN CCooggnniittiivvee BBrraaiinn RReesseeaarrcchh UUnniitt DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff HHeellssiinnkkii BBEERRTTRRAAMM OOPPIITTZZ EExxppeerriimmeennttaall NNeeuurrooppssyycchhoollooggyy UUnniitt SSaaaarrllaanndd UUnniivveerrssiittyy JJOOHHNN PPOOLLIICCHH DDeeppaarrttmmeenntt ooff NNeeuurroopphhaarrmmaaccoollooggyy TThhee SSccrriippppss RReesseeaarrcchh IInnssttiittuuttee EERRIICCHH SSCCHHRROOGGEERR IInnssttiittuuttee ffoorr GGeenneerraall PPssyycchhoollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff LLeeiippzziigg MMIICCHHAAEELL EE.. SSMMIITTHH SSaann FFrraanncciissccoo BBrraaiinn RReesseeaarrcchh IInnssttiittuuttee && SSAAMM TTeecchhnnoollooggyy IISSTTVVAANN WWIINNKKLLEERR IInnssttiittuuttee ooff PPssyycchhoollooggyy HHuunnggaarriiaann AAccaaddeemmyy ooff SScciieenncceess CCooggnniittiivvee BBrraaiinn RReesseeaarrcchh UUnniitt,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPssyycchhoollooggyy UUnniivveerrssiittyy ooff HHeellssiinnkkii IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN 11.. DDEETTEECCTTIIOONN OOFF CCHHAANNGGEE AAss sseennssoorryy ssttiimmuullii aarree eexxppeerriieenncceedd,, aaddaappttiivvee nneeuurraall mmeecchhaanniissmmss eexxttrraacctt iinnffoonnnnaattiioonn ffrroomm tthheessee eevveennttss.. HHoowweevveerr,, tthhee pprroocceesssseess uunnddeerrllyyiinngg tthhiiss ccaappaabbiilliittyy aarree nnoott yyeett wweellll uunnddeerrssttoooodd aanndd ccoonnttiinnuuee ttoo iinnssppiirree rreesseeaarrcchh eeffffoorrttss.. MMeeaassuurreess ooff bbrraaiinn aaccttiivviittyy wwhheenn aa cchhaannggee iinn ssttiimmuullaattiioonn ooccccuurrss ccaann bbee aasssseesssseedd wwiitthh eelleeccttrrooeenncceepphhaallooggrraapphhyy ((EEEEGG)),, eevveenntt--rreellaatteedd bbrraaiinn ppootteennttiiaall ((EERRPP)),, aanndd ffuunnccttiioonnaall mmaaggnneettiicc rreessoonnaannccee iimmaaggiinngg ((ffMMRRII)) tteecchhnniiqquueess.. TThhee cchhaapptteerrss iinn tthhiiss bbooookk aarree ssnnaappsshhoottss ooff tthhee rreecceenntt pprrooggrreessss mmaaddee wwiitthh tthheessee mmeetthhooddss.. TThhee cceennttrraall tthheemmee iiss tthhee ddeetteeccttiioonn ooff cchhaannggee wwhheenn ssttiimmuulluuss ppaarraammeetteerrss aarree wweellll ccoonnttrroolllleedd.. TThhee mmaaiinn qquueessttiioonnss aarree:: WWhheerree aanndd hhooww ddooeess nneeuurraall cchhaannggee ddeetteeccttiioonn ooccccuurr?? AArree ssiimmiillaarr pprroocceesssseess eelliicciitteedd aaccrroossss mmooddaalliittiieess?? HHooww ddoo tthheessee eevveennttss ccoonnttrriibbuuttee ttoo ccooggnniittiioonn?? LLeeaaddiinngg eexxppeerrttss hhaavvee rreevviieewweedd tthheessee iissssuueess,, wwiitthh bbaacckkggrroouunndd mmaatteerriiaall iinntteeggrraatteedd iinnttoo eeaacchh cchhaapptteerr.. TTooppiiccss iinncclluuddee aannaallyyssiiss ooff mmiissmmaattcchh nneeggaattiivviittyy,, PP33aa//PP33bb tthheeoorryy aanndd ssoouurrcceess,, hhuummaann lleessiioonn ssttuuddiieess,, hhooww EEEEGG rreefflleeccttss ccooggnniittiioonn,, aanndd ssttiimmuulluuss bbiinnddiinngg.. TThheessee aarreeaass sseerrvvee aass tthhee bbaacckkddrroopp ffoorr ddiissccuussssiioonnss ooff ssttiimmuulluuss mmooddaalliittyy EERRPP eeffffeeccttss,, tthhee ccoonnjjooiinntt uussee ooff ffMMRRII mmeetthhooddss,, aanndd nneeuurrooeelleeccttrriicc mmooddeellss ooff aatttteennttiioonn,, ppeerrcceeppttiioonn,, aanndd mmeemmoorryy.. 22.. OORRGGAANNIIZZAATTIIOONN AANNDD CCOONNTTEENNTTSS TThhee tteexxtt ccoovveerrss tthhee ggaammuutt ooff eexxppeerriimmeennttaall ssttuuddiieess uussiinngg ssttiimmuulluuss cchhaannggee ppaarraaddiiggmmss,, wwiitthh cclliinniiccaall ddaattaa aauuggmmeennttiinngg tthhee uuttiilliittyy ooff tthhee mmeetthhooddss.. TThhee bbooookk''ss cchhaapptteerrss aarree oorrggaanniizzeedd aarroouunndd tthhee mmaajjoorr ttooppiiccss ooff MMMMNN,, PP330000,, aanndd EEEEGG oosscciillllaattiioonnss ttoo pprroovviiddee aa ssppeeccttrruumm oonn hhooww mmooddeemm nneeuurrooiimmaaggiinngg mmeetthhooddss ccaann mmeeaassuurree ssttiimmuulluuss cchhaannggee pprroocceessssiinngg.. TThhee aauutthhoorrss ccoonnssttrruucctteedd tthhee cchhaapptteerrss aass tthheeyy ddeeeemmeedd aapppprroopprriiaattee bbuutt wweerree eennccoouurraaggeedd ttoo wwrriittee ffoorr aa bbrrooaadd aauuddiieennccee bbyy rreevviieewwiinngg rreessuullttss iinn tthheeiirr tthheeoorreettiiccaall ccoonntteexxtt.. TThhiiss ggooaall wwaass vveerryy wweellll mmeett,, ssoo tthhaatt tthhee ccoonntteennttss aarree ffrreesshh aanndd tthhee lliitteerraattuurree ddiissttiillllaattiioonnss hheellppffuull aanndd iinnffoonnnnaattiivvee.. TThhee ffiirrsstt sseeccttiioonn oonn MMMMNN pprroovviiddeess aa vveerryy aasssseessssaabbllee pprreecciiss ooff tthhiiss hhuuggee EERRPP rreesseeaarrcchh aarreeaa.. KKuujjaallaa aanndd NNiiiiiiiiUUiinneenn lleeaadd ooffffwwiitthh aa ssyynnooppssiiss ooff tthhee ffiieelldd tthhaatt sseettss tthhee ssttaaggee ffoorr tthhee ssuubbsseeqquueenntt cchhaapptteerrss.. TThhee hhiissttoorriiccaall ddeevveellooppmmeennttss ooff tthhee MMMMNN,, iittss tthheeoorryy,, aanndd cclliinniiccaall aapppplliiccaattiioonnss aarree cclleeaarrllyy lliimmnneedd.. AAllhhoo,, EEsscceerraa,, aanndd SScchhrrooggeerr tthheenn eexxaammiinnee tthhee rreellaattiioonnsshhiippss aammoonngg MMMMNN,, PP33aa,, aanndd rreeoorriieennttiinngg nneeggaattiivviittyy pprroodduucceedd bbyy aauuddiittoorryy//vviissuuaall ssttiimmuulluuss iinntteerraaccttiioonnss.. TThhee mmeeaassuurreemmeenntt pprreecciissiioonn aanndd iinntteeggrraattiivvee rreessuullttss aarree iilllluummiinnaattiivvee aanndd iimmppoorrttaanntt.. HHeesslleennffeelldd ddeessccrriibbeess xx IInnttrroodduuccttiioonn tthhee bbaacckkggrroouunndd ffoorr aanndd tthhee ddaattaa ffrroomm aa sseerriieess ooff iinnnnoovvaattiivvee ssttuuddiieess tthhaatt aappppeeaarr ttoo eelliicciitt tthhee eelluussiivvee vviissuuaall MMMMNN.. TThhee rreessuullttss aarree eexxcciittiinngg aanndd tthhee iimmpplliiccaattiioonnss ffoorr ffuuttuurree MMMMNN wwoorrkk iinnttrriigguuiinngg.. WWiinnkklleerr tthhoouugghhttffuullllyy ttaacckklleess tthhee ffuunnddaammeennttaall aassssuummppttiioonnss uunnddeerrllyyiinngg MMMMNN bbyy ggooiinngg ""bbeeyyoonndd tthhee ooddddbbaallll ppaarraaddiiggmm.."" HHooww aa ddeevviiaanntt ssttiimmuulluuss ccaann bbee ddeeffiinneedd iiss ddiissccuusssseedd wwiitthh ccoommppeelllliinngg sscchhoollaarrllyy ffoorrccee iinn tthhiiss pprroovvooccaattiivvee cchhaapptteerr.. TThhee sseeccoonndd sseeccttiioonn eexxtteennddss tthheessee ttooppiiccss bbyy ddiisssseeccttiinngg tthhee PP330000 iinnttoo iittss ccoonnssttiittuueenntt PP33aa aanndd PP33bb ssuubbccoommppoonneennttss.. PPoolliicchh pprreesseennttss aann oovveerrvviieeww ooff PP330000 tthheeoorryy aanndd oouuttlliinneess hhooww tthhee PP33aa aanndd PP33bb mmaayy iinntteerraacctt.. SSttiimmuulluuss nnoovveellttyy ppeerr ssee iiss nnoott rreeqquuiirreedd ffoorr PP33aa ggeenneerraattiioonn uunnddeerr aapppprroopprriiaattee ttaasskk ccoonnddiittiioonnss,, ssoo tthhee ppssyycchhoollooggiiccaall oorriiggiinnss ooff tthhiiss ppootteennttiiaall aanndd tthhee PP33bb ccaann bbee rreeaassoonnaabbllyy iinnffeerrrreedd.. HHaarrttiikkaaiinneenn aanndd KKnniigghhtt ccooggeennttllyy rreevviieeww EERRPP ddaattaa ffrroomm nneeuurroollooggiiccaallllyy lleessiioonneedd ppaattiieennttss.. TThhee ffiinnddiinnggss ddeelliinneeaattee hhooww ddiiffffeerreenntt bbrraaiinn ssttrruuccttuurreess ccoonnttrriibbuuttee ttoo PP33aa aanndd PP33bb aanndd aarree ooff kkeeeenn tthheeoorreettiiccaall iinntteerreesstt.. OOppiittzz rreeppoorrttss oonn PP330000 ssttuuddiieess tthhaatt iinntteeggrraattee EERRPP aanndd ffMMRRII mmeetthhooddss iinn nnoorrmmaall ssuubbjjeeccttss.. TThhee ddaattaa ffrroomm bbootthh aapppprrooaacchheess aarree ccoonnssttrraaiinneedd bbyy ccuurrrreenntt ssoouurrccee ddeennssiittyy aannaallyyssiiss ttoo hheellpp iissoollaattee PP33aa aanndd PP33bb nneeuurraall llooccii iinn aa tteecchhnniiccaallllyy rriiggoorroouuss ffaasshhiioonn TThhee tthhiirrdd sseeccttiioonn ffooccuusseess oonn EEEEGG oosscciillllaattiioonnss.. GGeevviinnss,, SSmmiitthh,, aanndd MMccEEvvooyy ssuucccciinnccttllyy ssuummmmaarriizzee EEEEGG mmeetthhooddss bbyy hhiigghhlliigghhttiinngg hhooww aaddvvaanncceedd tteecchhnniiqquueess ccaann mmaaggnniiffyy tthhee sseennssiittiivviittyy ooff tthhiiss bbrraaiinn mmeeaassuurree.. TThhee ffiinnddiinnggss ffoorrcceeffuullllyy ddeemmoonnssttrraattee tthhaatt iinnccrreeaasseedd rreessoolluuttiioonn aanndd ssoopphhiissttiiccaatteedd aannaallyyssiiss cclleeaarrllyy aabbeett ccooggnniittiivvee nneeuurroosscciieennccee.. KKlliimmeesscchh pprroovviiddeess aann iinnffoorrmmaattiivvee rreevviieeww ooff tthhee rreellaattiioonnsshhiipp bbeettwweeeenn EEEEGG aanndd mmeemmoorryy pprroocceesssseess.. EEvveenntt--rreellaatteedd ddee ssyynncchhrroonniizzaattiioonn ((EERRSS)) ddaattaa ffrroomm ssoopphhiissttiiccaatteedd ddeessiiggnnss aappppeeaarr ttoo rreefflleecctt tthhee ggeenneessiiss ooff mmeemmoorryy ffoorrmmaattiioonn.. HHeerrmmaannnn ddeessccrriibbeess tthhee tteecchhnniiccaall bbaassiiss ooff ggaammmmaa aaccttiivviittyy aanndd hhooww iitt mmaayy uunnddeerrlliiee ssttiimmuulluuss bbiinnddiinngg.. TThhee iilllluussttrraattiivvee ssttuuddiieess ssttrroonnggllyy ssuuppppoorrtt tthhee eexxcciitteemmeenntt ooff tthhee ""ggaammmmaa bbaannddiittss"" tthhaatt tthhee oorriiggiinnss ooff ppeerrcceeppttuuaall ccoonnsscciioouussnneessss ccaann bbee mmeeaassuurreedd.. 33.. FFIINNAALL CCOOMMMMEENNTTSS AAss tthhiiss ssuummmmaarryy ssuuggggeessttss,, tthhee bbooookk''ss cchhaapptteerrss eennccaappssuullaattee tthhee rreecceenntt ffiinnddiinnggss oonn hhooww eelleeccttrriicc aanndd mmaaggnneettiicc mmeeaassuurreess rreefflleecctt ddeetteeccttiioonn ooff ssttiimmuulluuss cchhaannggee.. PPuuttttiinngg tthhiiss pprroojjeecctt ttooggeetthheerr hhaass bbeeeenn iimmmmeennsseellyy ssttiimmuullaattiinngg aanndd rreewwaarrddiinngg.. II ssiinncceerreellyy aanndd vveerryy mmuucchh tthhaannkk aallll ooff tthhee aauutthhoorrss ffoorr tthheeiirr ccoonnttrriibbuuttiioonnss aanndd ppaattiieenntt ccoolllleeggiiaall ssuuppppoorrtt.. TThhee ssuuppeerrbb tteecchhnniiccaall sskkiillllss ooff AAnnggeellaa CCaaiirreess aanndd NNaannccyy CCaallllaahhaann aarree ggrraatteeffuullllyy aacckknnoowwlleeddggeedd.. II aallssoo tthhaannkk FFllooyydd BBlloooomm ffoorr hheellppiinngg ttoo mmaakkee aallll tthhiiss ppoossssiibbllee.. JJoohhnn PPoolliicchh LLaa JJoollllaa,, CCaalliiffoorrnniiaa SSeepptteemmbbeerr,, 22000022 CChhaapptteerr 11 AAUUDDIITTOORRYY EENNVVIIRROONNMMEENNTT AANNDD CCHHAANNGGEE DDEETTEECCTTIIOONN AASS IINNDDEEXXEEDD BBYY TTHHEE MMIISSMMAATTCCHH NNEEGGAATTIIVVIITTYY ((MMMMNN)) AANNUU KKUUJJAALLAA AANNDD RRIISSTTOO NNAAAATTAA..NNEENN CCooggnniittiivvee BBrraaiinn RReesseeaarrcchh UUnniitt.. DDeeppaarrttmmeenntt ooffPP ssyycchhoollooggyy.. UUnniivveerrssiittyy ooffHH eellssiinnkkii.. FFiinnllaanndd MMiissmmaattcchh nneeggaattiivviittyy ((MMMMNN)) iiss aann aauuttoommaattiicc eevveenntt--rreellaatteedd bbrraaiinn ppootteennttiiaall ((EERRPP)) tthhaatt rreefflleeccttss aa cchhaannggee iinn aauuddiittoorryy ssttiimmuullaattiioonn aanndd pprroovviiddeess aa uunniiqquuee mmeeaassuurree ooff cceennttrraall ssoouunndd rreepprreesseennttaattiioonn.. TThhee eelleeccttrriiccaallllyy rreeggiisstteerreedd MMMMNN aanndd iittss mmaaggnneettiicc eeqquuiivvaalleenntt MMMMNNmm aarree eelliicciitteedd bbyy aa ddiissccrriimmiinnaabbllee cchhaannggee iinn aannyy rreeppeettiittiivvee aassppeecctt ooff aauuddiittoorryy ssttiimmuullii eevveenn iinn tthhee aabbsseennccee ooff aatttteennttiioonn ((NNiiiiiiiittiiiinneenn eett aaII..,, 11997788;; NNiiiiiiiittiiiinneenn,, 11999922)).. MMoorreeoovveerr,, tthhee bbrraaiinn mmeecchhaanniissmmss ggeenneerraattiinngg tthhee MMMMNN rreessppoonnssee iinniittiiaattee aann aatttteennttiioonn sswwiittcchh ttoo ssoouunndd cchhaannggee,, aanndd tthhuuss ccaauussee iittss ccoonnsscciioouuss ppeerrcceeppttiioonn.. HHeennccee,, MMMMNN ccaann bbee uusseedd ttoo pprroobbee tthhee eemmeerrggeennccee aanndd aaccccuurraaccyy ooff tthhee ccoorrttiiccaall rreepprreesseennttaattiioonnss ffoorr pprreesseenntt aanndd ppaasstt ssoouunndd eevveennttss.. FFuurrtthheerrmmoorree,, tthhee MMMMNN ccaann bbee uusseedd aass aa mmeeaannss ttoo aasssseessss ddeeffiicciittss iinn cceennttrraall aauuddiittoorryy pprroocceessssiinngg ffoorr vvaarriioouuss cclliinniiccaall ccoonnddiittiioonnss.. TThhee aauuddiittoorryy eennvviirroonnmmeenntt iiss aallmmoosstt ccoonnttiinnuuoouussllyy cchhaannggiinngg.. AA cchhaannggee ccaann ttaakkee ppllaaccee wwiitthhiinn tthhee ssttrreeaamm ooff ssoouunnddss rreeaacchhiinngg tthhee aauuddiittoorryy ssyysstteemm ((ee..gg..,, iinn aa ssppeeeecchh ssttrreeaamm oorr jjuusstt iinn tthhee bbaacckkggrroouunndd nnooiissee oorriiggiinnaattiinngg ffrroomm tthhee ssttrreeeett)).. AA cchhaannggee ccaann aallssoo bbee aann aappppeeaarraannccee ooff aa nneeww oorr uunneexxppeecctteedd ssoouunndd ((ee..gg..,, aa nneeww wwaarrnniinngg ssiiggnnaall oorr aa ccoouugghh iinn tthhee mmiiddddllee ooff cchhoorruuss mmeellooddyy)),, aa mmoodduullaattiioonn iinn aann oonnggooiinngg ffaammiilliiaarr ssoouunndd ((ee..gg..,, aa rriissee iinn ssppeeeecchh vvooiiccee)),, oorr eevveenn aann oommiissssiioonn ooff aa rreeppeettiittiivvee ssoouunndd iinn aa ssoouunndd ssttrreeaamm.. TThhee ccoommmmoonn ffaaccttoorr ffoorr aallll tthheessee ssiittuuaattiioonnss iiss tthhaatt bbeeffoorree tthhee cchhaannggee,, aa ssoommeewwhhaatt ssttaabbllee aauuddiittoorryy eennvviirroonnmmeenntt eexxiisstteedd.. FFoorr aa cchhaannggee ttoo bbee ddeetteecctteedd,, tthhee ccoonntteexxtt ttoo wwhhiicchh iitt iiss ccoommppaarreedd mmuusstt bbee rreepprreesseenntteedd,, eevveenn tthhoouugghh tthhiiss ccoonntteexxtt uussuuaallllyy iiss aallssoo cchhaannggiinngg,, aatt lleeaasstt wwiitthh rreessppeecctt ttoo ssoommee ooff iittss ffeeaattuurreess.. HHooww,, tthheenn,, ddooeess tthhee bbrraaiinn ffoorrmm tthhee aauuddiittoorryy ccoonntteexxtt aanndd hhooww iiss aa cchhaannggee iinn iitt ddeetteecctteedd aanndd ddiissttiinngguuiisshheedd aass aa ppootteennttiiaallllyy rreelleevvaanntt eevveenntt??