走神的认知神经机制:基于静息态和任务态的脑成像研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaojunsyt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
走神是最近十几年中认知神经科学领域中很热门的研究主题,自2006年走神(mind wandering)的概念提出——将以往散乱的自发思维、任务无关思维、刺激独立思维和白日梦等研究概括化为走神,一种指向内部的自发思维——以来,短时间内这个领域的研究就有了大量增长,截止到2016年12月已经有767篇相关研究发表。人们清醒时的大量时间由与当下工作无关的走神占据,但就像人们对睡眠还所知甚少一样,人们对走神的意义也同样所知寥寥。时下认知神经科学中的热点是对大尺度脑网络的研究,已有证据表明,认知功能和行为表象不是一种孤立的脑区活动带来的结果,而是通过多个功能不同的大尺度脑网络之间的动态交互影响来实现的。功能连接技术就是来反映大脑功能交互的一个主要的技术手段和方法。目前,走神的神经成像研究已经探明,并且被反复证明的结果是,走神产生于默认模式网络(default mode network, DMN)的功能作用,人们走神时伴随的是大脑中名为DMN的广大脑区的联合活动。在一般的外部指向任务中DMN表现为去激活,但是在走神时则表现为激活增强。DMN被认为承担着内部指向和自我相关的功能,如自传体记忆、想象未来和心理理论,现在还包括走神。基于DMN在走神中作用的发现,大量的静息态fMRI研究都集中在对DMN内部主要节点间的功能连接的探讨。主要焦点在于研究这种功能连接的或静态或动态的变化和特质性的走神之间的关联上,而忽视对静息时全脑活动的关注。用来刻画大脑静息时的指标包括低频振幅(ALFF)、分数低频振幅(fALFF)、局部一致性(ReHo)、度中心性(DC)。全面的考察这些指标和特质性走神之间的关系十分有必要。  先前使用SART范式结合神经成像技术研究走神的研究中发现,除了强烈的DMN激活之外,背侧前扣带回和双侧的背外侧前额叶脑区也同时被激活,而这些脑区属于额顶网络(fronto-parietal network, FPN),这说明走神除了需要默认模式网络激活以支持之外还需要认知控制功能的辅助。此后的元分析研究中发现,走神时默认模式网络和大量的 FPN脑区以及躯体感觉皮层和舌回等脑区共同激活。这说明走神不是默认模式网络独有的功能,它是一个需要多网络共同合作的状态。然而,虽然这种共激活现象已经引起研究者的兴趣,但是还没有研究者关注走神时,大尺度脑网络的交互及其脑区分布模式和走神的联系。网络交互和模块改变在其他研究中是已经证明的了,在记忆提取任务中,DMN可以和FPN合作来支持更好的成功的记忆提取能力。同时,舌回等枕叶脑区的发现也暗示着视觉网络(visual network, VS)在其中发挥着一定的作用,VS也是一个很好的视觉刺激加工的指示器。在走神的研究中就没有研究者去关注默认模式网络和其他大尺度脑网络之间的交互。  在本研究中,我们旨在通过一系列系统的分析来填补这一空缺。我们预期,在个体专注任务时DMN表现为去激活,而FPN和VS会激活。当走神时,这一神经活动现象就会反转。依据前人研究,我们还推断,这三个大尺度脑网络之间的交互在走神时会有助于走神期间的行为表现,即网络的功能连接和个体行为表现会有显著的相关关系。  为了考察前面提到的问题并验证我们的假设。本研究在研究一和二中分别招募了26和24名被试,完成静息态以及SART任务的功能核磁共振扫描。在SART任务中,要求被试集中注意屏幕上呈现的目标刺激和非目标刺激,被试需要很好的维持自己的注意力,并在探针出现时根据自己的状态如实回答探针上的问题。研究一中,我们评估了ALFF、fALFF、ReHo和DC四个静息态指标在去或不去全脑信号条件下和白日梦频率量表得分的相关程度。发现,ALFF无论在哪种条件下和走神的相关区域都基本一致,是一种很好的研究特质性走神频率的静息态大脑活动指标。同时,额部区域与走神频率成负相关,主要起到对走神的抑制作用。和走神频率成正相关的区域主要在枕叶,这可能和走神时的大量视觉意象以及事件想象有关。其它三个指标则不够稳定。研究二中,首先验证了前人的发现,走神时DMN正激活,而任务时则是FPN和VS正激活。随后比较了专注任务状态和走神状态之间,各网络间的功能连接情况,发现相比于专注任务,走神时DMN-VS的负相关显著降低,FPN-VS的正相关显著降低,FPN-DMN之间的负相关则有下降的趋势。这说明DMN和VS的拮抗下降甚至产生了合作,DMN-VS和走神期间的错误率有显著的正相关,说明这种网络间的合作是有利于走神的。同时,FPN和VS间连接的下降,说明FPN不能很好的控制VS的活动为外部指向的任务服务,FPN-VS和走神期间的错误率有显著的负相关,说明FPN甚至开始抑制VS的外部指向活动,这有利于走神的维持。模块分析中,还发现相比于专注任务时的状态,走神时三个网络的模块分布发生了动态变化,原有的三个网络重新组合成了两个模块,但仍然是以DMN为主,同时新的模块具有了更强的过渡性,说明脑区之间的活动的变的更随意,大脑进入了一个脑区功能游移的状态。这些结果说明,围绕DMN的功能网络交互是有利于走神的发生和维持的,并且走神时的大脑具有了更多的功能游移性。
其他文献
新课标指出:“通过数学学习,应使学生能积极参与数学学习活动,对数学有好奇心与求知欲。”要想使小学生从小养成爱数学、学数学、用数学的良好习惯,就要让他们在轻松愉快的氛围中乐于并快乐地学习数学,充分感受到数学对人们现实生活的作用,在学生的脑海中树立起对数学学习的浓厚兴趣,让数学去服务生活。  一、挖掘教材潜力,给学生提供乐学之“米”  现行的小学数学教材特别重视多种学科知识的渗透,重视数学对实际生活的
教育机会公平是近年来教育研究特别是教育社会学研究领域受到持续广泛关注的一个热点问题。教育机会公平一般包括入学机会公平、就读优质学校机会公平和教育过程参与机会公平
科学技术是第一生产力,科技的发展给各个行业的发展提供了动力,科技的进步使得各行各业在发展的过程中出现了很多新技术,将科技应用于生产加工中,使得设备的更新速度越来越快
期刊
女子七项全能1923年开始于苏联,历经六十余年于1984年洛杉矶奥运会正式进入奥林匹克大家庭,成为奥运会正式比赛项目。女子七项全能是一项技术复杂的田径项目,是建立在力量、
音准既是歌唱基础教学的核心,也是唱好歌曲的关键.美妙的旋律与动听的歌声结合,才能更好地领略音乐的魅力.山区小学音乐教学存在很多问题,如何有效地提高学生歌唱的能力,更是
事业单位是指我国一些公益性单位、非公益性职能部门.宗旨为社会服务,主要从事教育、科技、文化、卫生等活动.随着我国社会经济的不断改革和发展,事业单位为了更好的履行职能
随着人类社会的不断发展和进步,女性在社会中的地位和功能也在发生着变化。尤其是中年女性,在家庭和社会中扮演着重要的、不可替代的角色,承担着来自方方面面的不同责任和压力。
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
通过营养液水培方式,探究了镉(Cd2+)对大蒜生长、光合特性、主要矿质元素吸收及品质的影响,同时研究了增施不同浓度钙(Ca2+)对镉胁迫大蒜的缓解效应。结果表明,镉胁迫处理可