Attention, in and out: Scalp-level and intracranial EEG correlates of interoception and exteroception

Authors
García Cordero, Indira Ruth; Esteves, Sol; Mikulan, Ezequiel Pablo; Hesse Rizzi, Eugenia Fátima; Baglivo, Fabricio H.; Silva, Walter; García, Marìa del Carmen; Vaucheret, Esteban; Ciraolo, Carlos; García, Hernando S.; Gonzalez Adolfi, Federico; Pietto, Marcos Luis; Herrera Murcia, Eduar; Legaz, Agustina; Manes, Facundo Francisco; García, Adolfo Martín; Sigman, Mariano; Bekinschtein, Tristán Andrés; Ibáñez Barassi, Agustín Mariano; Sedeño, Lucas
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Interoception, the monitoring of visceral signals, is often presumed to engage attentional mechanisms specifically devoted to inner bodily sensing. In fact, most standardized interoceptive tasks require directing attention to internal signals. However, most studies in the field have failed to compare attentional modulations between internally- and externally-driven processes, thus probing blind to the specificity of the former. Here we address this issue through a multidimensional approach combining behavioral measures, analyses of event-related potentials and functional connectivity via high-density electroencephalography, and intracranial recordings. In Study 1, 50 healthy volunteers performed a heartbeat detection task as we recorded modulations of the heartbeat-evoked potential (HEP) in three conditions: exteroception, basal interoception (also termed interoceptive accuracy), and post-feedback interoception (sometimes called interoceptive learning). In Study 2, to evaluate whether key interoceptive areas (posterior insula, inferior frontal gyrus, amygdala, and somatosensory cortex) were differentially modulated by externally- and internally-driven processes, we analyzed human intracranial recordings with depth electrodes in these regions. This unique technique provides a very fine grained spatio-temporal resolution compared to other techniques, such as EEG or fMRI. We found that both interoceptive conditions in Study 1 yielded greater HEP amplitudes than the exteroceptive one. In addition, connectivity analysis showed that post-feedback interoception, relative to basal interoception, involved enhanced long-distance connections linking frontal and posterior regions. Moreover, results from Study 2 showed a differentiation between oscillations during basal interoception (broadband: 35-110 Hz) and exteroception (1-35 Hz) in the insula, the amygdala, the somatosensory cortex, and the inferior frontal gyrus. In sum, this work provides convergent evidence for the specificity and dynamics of attentional mechanisms involved in interoception.
Fil: García Cordero, Indira Ruth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Esteves, Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Mikulan, Ezequiel Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Hesse Rizzi, Eugenia Fátima. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Baglivo, Fabricio H.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Silva, Walter. Hospital Italiano; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: García, Marìa del Carmen. Hospital Italiano; Argentina
Fil: Vaucheret, Esteban. Hospital Italiano; Argentina
Fil: Ciraolo, Carlos. Hospital Italiano; Argentina
Fil: García, Hernando S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. Pontificia Universidad Javeriana; Colombia. Centro de Memoria y Cognición Intellectus; Colombia
Fil: Gonzalez Adolfi, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Pietto, Marcos Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. CEMIC-CONICET. Centro de Educaciones Médicas e Investigaciones Clínicas "Norberto Quirno". CEMIC-CONICET.; Argentina
Fil: Herrera Murcia, Eduar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. Universidad ICESI; Colombia
Fil: Legaz, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Manes, Facundo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. Australian Research Council; Australia
Fil: García, Adolfo Martín. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina
Fil: Sigman, Mariano. Fundación Instituto Torcuato Di Tella; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Bekinschtein, Tristán Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. University of Cambridge; Reino Unido
Fil: Ibáñez Barassi, Agustín Mariano. Australian Research Council; Australia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. Universidad Adolfo Ibañez; Chile
Fil: Sedeño, Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva. Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva; Argentina. National Scientific and Technical Research Council; Argentina
Subject
EXTEROCEPTION
HEART EVOKED POTENTIAL
INTEROCEPTION
INTEROCEPTIVE LEARNING
INTRACRANIAL RECORDINGS
Psicología
Psicología
CIENCIAS SOCIALES
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/58565