注意是选择性专注于特定的主观或客观信息的行为和认知过程,在人脑感知并处理外界物理刺激方面发挥着重要作用,是个体适应社会的必要条件,也是认知科学领域重要的议题之一。注意功能的异常会引发一系列心理和精神疾病,比如注意力缺乏/多动症、精神分裂症等。以往研究发现,大脑的注意认知功能与血氧水平依赖(blood oxygen level-dependent,BOLD)信号密切相关,并在人的老化过程发生了显著的变化,这可能与组成注意系统的背侧注意网络(dorsal attention network,DAN)和腹侧注意网络(ventral attention network,VAN)的失调有关。尽管已经有很多理论被用来解释这种变化,但这种变化背后的脑机制仍然知之甚少。同时,已有的研究主要聚焦于注意相关的高频段BOLD信号研究,对低频段BOLD信号的研究相对较少。本研究在第一部分通过对407名健康被试使用相干性分析,并通过统计分析比较DAN和VAN网络间和网络内的功能连接,检测了注意网络的频率特异性。研究结果表明注意网络出现了一致的有别于呼吸、心跳等生理频率的三个特异性频率,揭示了相干的自发性神经活动。随后的方差分析分别考察了注意网络的频率和年龄的主效应以及频率与年龄的交互效应,揭示了老化会导致DAN连接减弱,影响老年人的注意定向功能,这与前人的发现一致。更重要的是,我们还发现了大脑注意系统中的补偿机制,即当注意系统的某方面的功能受到大脑老化影响时,注意系统会通过补偿机制,调用或者加强另一方面的神经资源来完成注意认知任务,这与前人提出的补偿假说一致。此外我们在时间尺度上发现了明显的去分化趋势。这些结果为深入理解大脑注意系统提供了新的见解,也给治疗因老化引起的注意功能障碍提供了新的思路。本研究的第二部分使用第一部分提出的分频方法,结合图论的方法对注意网络的拓扑属性进行了分析,然后将所有被试按照年龄和频段分组,对被试的全局效率、局部效率、最短路径、聚类系数以及小世界属性等的曲面下面积进行方差分析,结果发现随着频段的增加全局效率增加,而局部效率、聚类系数、最短路径和小世界属性都降低,这些发现表明注意网络的整合和分离在不同时间尺度上动态进行中,同时我们还发现注意网络活动在网络层面上的整体活动具有频率优势效应。通过考察注意网络的老化效应,我们还发现,老年人相比年轻人在全局效率中没有显著性差异,但在LF(low frequency,0.046-0.129Hz)频段,聚类系数和局部效率随老化而降低,这些发现为去分化假说提供了新的证据,为揭示注意网络的老化效应提供新的理论基础。综上所述,本文从功能连接到宏观的网络层面,对注意网络的低频特征及其老化进行了探究,为注意认知的补偿假说和去分化假说提供了新的证据,为揭示大脑注意系统老化效应的认知神经机制提供了新的依据。