以往研究表明,睡眠不足对注意,记忆和决策等各种高水平的认知功能具有损伤作用,而这种损伤作用背后的神经机制仍是尚未解决的科学问题。本研究基于双稳态知觉现象,采用双眼竞争范式（Binocular Rivalry）和基于运动的结构范式（Structure from Motion）,利用功能磁共振技术（fMRI）和认知计算建模分析,全面考察睡眠剥夺对个体双稳态知觉加工过程的影响及其神经机制,进而探究睡眠不足对个体各种认知功能影响的一般性机制。在实验一中,考察了睡眠剥夺个体在双眼竞争任务上的行为表现。结果表明,相较于正常睡眠条件下的被试,睡眠剥夺条件下的被试表现出更少的知觉切换和更长的混合知觉持续时间。说明24小时的急性睡眠剥夺扰乱了个体的双稳态知觉加工过程。在实验二中,考察了睡眠剥夺个体在双眼竞争任务上的神经机制。结果表明睡眠剥夺减弱了额顶网络的活动,尤其是右侧顶内沟（rIPS）的活动,而右侧顶内沟被认为是负责双稳态知觉切换的核心脑区。说明睡眠剥夺通过减弱双稳态知觉切换相关脑区的活动,从而导致双稳态知觉切换的变慢。在贝叶斯计算模型分析中,考察了睡眠剥夺个体在双眼竞争任务上的计算机制。结果表明,和正常睡眠相比,睡眠剥夺条件下的个体具有更小的预测误差（PE）和更大的先验预期(πinit),这些结果说明睡眠剥夺扰乱了大脑的预测编码系统,使得个体低估了预测误差和过度依赖于先验预期进行知觉决策。在实验三中,考察了睡眠剥夺个体在基于运动的结构任务上的行为表现和计算机制。行为结果发现,睡眠剥夺减缓了个体的知觉切换,同时延长了占优知觉持续时间;计算建模的结果表明,睡眠剥夺后的个体表现出更小的预测误差和更大的先验预期。不论是行为结果还是计算建模结果,睡眠剥夺个体在基于运动的结构任务上重复了在实验一中的结果,说明睡眠剥夺对双稳态知觉的负面影响具有跨任务的一致性。本研究通过上述三个实验,结合贝叶斯计算建模分析,结果表明睡眠剥夺通过减弱个体顶内沟的活动,扰乱了大脑的预测编码系统,从而导致在双稳态知觉加工过程中的异常表现。这种预测误差系统的紊乱可能是睡眠不足对各种认知功能产生负面影响的基础。