Readiness-potentials preceding unrestricted ‘spontaneous’ vs. pre-planned voluntary actsComparaison des potentiels de préparation motrice précédant un acte moteur volontaire soit spontané libre, soit préprogrammé

https://doi.org/10.1016/0013-4694(82)90181-XGet rights and content

Abstract

The nature of readiness-potentials (RPs) that may be associated with fully endogenous, ‘freely’ voluntary acts was investigated. Restriction on when to act were eliminated and instructions fostered ‘spontaneity.’ The ‘self-initiated’ RPs exhibited in these conditions were categorizable into two (possibly three) types, all of which could be exhibited by the same subject.

Type I had an early onset at about −1050±175 msec and a long ramp-like form, resembling self-paced RPs. In type II the main negative shift began at about −575±150 msec, and at about −240±50 msec in type III. Type II partially resembled the similarly timed NS′ component in self-paced RPs. For acts produced at known, preset times, in which freedom of choice was eliminated but planning to act was required, RPs resembled self-initiated type I RPs and self-paced RPs. All RPs were maximal at the vertex, especially type II even though it was also bilaterally asymmetrical. These distributions suggest that cortical areas other than area 4 and 6 contribute importantly, especially to type II.

All RPs, whether in self-initiated or pre-planned acts, appear related specifically to preparation for a motor action. When task-related skin stimuli replaced self-initiated movements, under similar conditions of attentiveness (and expectancy), there were either no or relatively small event-preceding-slow potential shifts. All post-stimulus P300 waves were very large.

Two volitional processes are postulated: process I is associated with development of pre-planning or preparation to act in the near future (seconds), whether voluntary choice is present (type I RPs) or absent (pre-set RPs); process II, with an onset at roughly 0.5 sec before the act, is associated more uniquely with voluntary choice and with the more specific as well as endogenous urge or intention to act; it can be present in the comparative absence of or in sequence and overlapping with process I.

Résumé

La nature des potentiels de préparation motrice (PPM) pouvant être associés à des actes moteurs volontaires ‘libres’, entièrement ‘endogènes’ a étéétudiée. Toutes restrictions concernant l'instant de l'action étaient supprimées et les instructions poussaient à la ‘spontanéité’. Les PPM ‘auto-initiés’, enregistrés dans ces conditions ont pu être classés en 2 (ou éventuellement 3) catégories, un même sujet pouvant présenter tous les types.

Le type I débutait précocément, à −1050±175 msec et avait une forme de longue rampe, ressemblant ainsi à un PPM autocontrôlé. La principale composante négative du type II débutait à environ −575±150 msec, et celle du type III à−240±50 msec. Le type II ressemblait en partie à la composante négative du PPM autocontrôlé à décours temporel similaire. Pour des mouvements effectués à des instants prédéterminés et connus, sans liberté de choix, et exigeant une programmation du mouvement, le PPM ressemblait aux PPM auto-initiés de type I et aux PPM autocontrôlés. Tous les PPM étaient maximaux au vertex, particulièrement ceux de type II bien qu'ils fussent bilatéralement asymétriques. Ces distributions suggèrent que des aires corticales autres que 4 et 6 contribuent de manière importante aux PPM surtout celui de type II.

Tous les PPM, qu'ils soient auto-initiés ou préprogrammés apparaissent spécifiquement liés à la préparation de l'acte moteur. Lorsque des stimulus cutanés liés à la tâche remplaçaient le mouvement auto-initié dans des conditions similaires d'attention (et d'attente), les potentiels lents précédant l'événement étaient absents ou relativement petits. Toutes les ondes P300 post stimulus étaient très amples.

Deux processus volitionnels sont postulés: le processus I est associé au développement de la préprogrammation ou de la préparation de l'action dans un proche avenir (secondes), que le choix volontaire existe (PPM de type I) ou non (PPM préprogrammés); le processus II avec un début à environ 0,5 sec avant le mouvement, est associé plus électivement à un choix volontaire et avec une intention plus spécifique et plus endogène de l'acte. Ce processus II peut soit exister en absence du processus I soit lui faire suite et interférer avec lui.

References (24)

  • C.S. Rebert

    Cortical and subcortical slow potentials in the monkey's brain during a preparatory interval

    Electroenceph. clin. Neurophysiol.

    (1972)
  • T.F. Sanquist et al.

    Slow potential shifts of human brain during forewarned reaction

    Electroenceph. clin. Neurophysiol.

    (1981)
  • Cited by (279)

    • Libet's legacy: A primer to the neuroscience of volition

      2024, Neuroscience and Biobehavioral Reviews
    • What is the intention to move and when does it occur?

      2023, Neuroscience and Biobehavioral Reviews
    • Diverging lay intuitions about concepts related to free will in arbitrary and deliberate decisions

      2022, Consciousness and Cognition
      Citation Excerpt :

      Empirical endeavors started to expand our understanding of volition under the auspices of neuroscience and psychology. In particular, the Libet experiments (Libet et al., 1982, 1983; Libet, 1985—based on the earlier work of Kornhuber & Deecke, 1965) are widely considered to be the first neuroscientific studies to strongly and directly impact the philosophical debate on free will. They purported to show that unconscious brain activity precedes and contributes to conscious decision-making, threatening the common notion that actions are initiated consciously.

    • A meta-analysis of Libet-style experiments

      2021, Neuroscience and Biobehavioral Reviews
    View all citing articles on Scopus

    This work was supported in part by the Research Support Program of the Mount Zion Hospital and Medical Center.

    View full text