数字任务与语义任务中冲突控制的神经机制

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事件相关电位是一种特殊的脑诱发电位,通过有意的赋予刺激特殊的心理意义,利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。通过平均叠加技术从头皮表面记录刺激对大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变,它与人类认知过程有密切关系,被广泛应用于脑功能研究,在心理学、生理学、认知科学、神经科学、临床医学及其他生命科学相关领域具有很高的研究和应用价值,被誉为观察“脑功能的窗口”。冲突控制是认知心理学中的一个热点问题。目前关于冲突控制过程中控制出现在哪一个阶段的观点还没有统一。并且关于数字任务和语义任务中冲突控制机制异同的研究也没有深入开展。本研究主要包括两个实验。实验1采用计数Stroop任务作为实验范式,考察在数字加工任务中冲突控制的神经机制。实验结果表明:首先,在350到470毫秒时间窗口内,数字“不一致”条件比数字“一致”条件诱发了一个更负的成分N2。用偶极子溯源对差异波分析,发现N2可能主要起源于与“执行控制”系统有关的前扣带回(ACC)和与数字加工有关的小脑。随后,在550到650毫秒时间窗口内,数字“不一致”条件比数字“一致”条件诱发了一个更正的成分,晚期正成分(LPC)。差异波的地形图显示晚期正成分主要在头皮的顶部区域有明显的激活。这两个成分分别与冲突控制中的冲突监控和冲突解决有关。实验2采用经典语义Stroop范式的变式,考察在语义任务中冲突控制的神经机制,实验结果表明:首先,在270到400毫秒时间窗口内,语义“不一致”条件比语义“一致”条件都诱发了一个更负成分N300。用偶极子溯源对差异波分析,发现N300可能主要起源于与后扣带回(PCC);随后,从400到600毫秒时间窗口内,语义“不一致”条件比语义“一致”条件诱发出了一个更加负性的成分N520。在差异波中,该负成分的峰潜伏期约在520毫秒左右。差异波的地形图显示,N520成分主要在左半球头皮的顶颞区域有明显的激活。这两个负成分为冲突控制中的冲突监控和冲突解决的分离提供了证据。另外,在认知加工的初期,大脑的后扣带回参与了对无关干扰信息的察觉和监控。两项实验得到以下结论:1)在中文符号形式刺激下,数字任务与语义任务中冲突控制都包含了两个阶段。2)第一个阶段是与冲突监控有关,第二个阶段是与冲突解决有关。在第一阶段不同任务中冲突监控的表现形式是相同的,即“不一致”条件比“一致”条件诱发出了一个更加负性的ERP成分。第二阶段中冲突解决的表现形式与冲突的性质有关,所以在不同任务中该阶段的ERP成分不同。3)“不一致”条件比“一致”条件诱发出了一个更加负性的ERP成分,是评价冲突控制发生的重要指标。4)边缘系统的扣带回与冲突监控有密切的关系。
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