上下文加工的任務概率效應-事件相關(guān)電位時空模式分析.pdf

1、研究背景和目的：
　　 上下文加工指利用保持的任務相關(guān)信息指導當前行為的過程，涉及選擇性注意、工作記憶和執(zhí)行控制等諸多認知成分?？疾樯舷挛募庸さ慕?jīng)典范式AX型連續(xù)操作測試(AX-typecontinuousperformancetest,AX-CPT)分為線索刺激加工和探針刺激加工兩個階段:先后呈現(xiàn)線索（A或B）和探針（X或Y），在AX、AY、BX和BY四種組合情形中，要求對線索A后的探針X進行反應，而其余三種情形不做反應。因此

2、，線索A和探針X與反應執(zhí)行(Go)相關(guān)，而線索B和探針Y與反應抑制(Nogo)相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)正常人易犯AY型按鍵失誤，而注意缺陷或精神分裂癥病人易犯BX型按鍵錯誤。額葉與上下文加工緊密相關(guān)。
　　 調(diào)節(jié)某類型任務概率可導致其期待水平和優(yōu)勢反應傾向變化。在高概率反應任務中，被試多采用反應性控制策略，基于即時感知的外部刺激信息完成任務;而低概率反應任務執(zhí)行更依賴工作記憶，需要主動地保持任務相關(guān)的線索信息，前攝性控制策略占優(yōu)。

3、　　 目前仍然缺乏從ERP時空模式角度認識任務概率如何影響上下文加工的研究。本研究通過改變AX型和AY型任務的概率比例，用ERP時空模式揭示其如何影響上下文加工相關(guān)的神經(jīng)集群。
　　 方法和對象：
　　 18名在校本科生或碩士生（女生7名）自愿參與本實驗，年齡介于21-27歲（24.83±1.82歲），均為右利手，身體健康。
　　 用四種不同顏色符號串分別作為線索和探針。其中，藍色“OOO”或“XXX”分別為按

4、鍵(Go)線索A或抑制(Nogo)線索B;綠色或紅色“＜＜＜”和“＞＞＞”分別對應Go探針X或Nogo探針Y。三字符區(qū)域大小10×4cm2，視角5.7度。線索和探針呈現(xiàn)時間均為200ms，線索或探針階段時程分別為1200ms或1300ms。在AX，AY，BX和BY四種情形中，僅要求被試對Go線索A后的Go探針X做出按鍵反應:左向箭頭按左鍵，右向箭頭按右鍵;而其它三種情形不做反應。
　　 設立三組互補的AX型任務和AY型任務概率比

5、例:0.55/0.15，0.35/0.35，0.15/0.55;且三組均保持BX型和BY型任務概率恒定:0.15。依照AX型概率將三組條件命名為AX55、AX35、AX15。各組內(nèi)四型任務試次總計400個，其中BX型和BY型任務均分別為60個。
　　 每組分為各含100試次4個塊，各型試次隨機出現(xiàn)，但同類型試次連續(xù)出現(xiàn)不超過3次。每塊持續(xù)時間約4min，各塊實施期間安排30s休息。不同組實施順序在被試者間平衡。實驗前安排10mi

6、n按鍵練習，正式實驗耗時54min.。
　　 采用本實驗室開發(fā)的ERP系統(tǒng)和北京新拓產(chǎn)19通道腦電放大器。記錄電極按國際10-20標準導聯(lián)系統(tǒng)安裝;連接雙側(cè)耳垂為參考;接地電極置于前額正中。濾波通頻帶為[0.5，100]Hz，頭皮與電極阻抗＜10kΩ。自動拒絕偽差閾值70μV，并進一步目測和手工排除眼動和肌電偽差。兩個ERP分析時窗分別為:刺激呈現(xiàn)前100ms（基線）至其后1200ms（線索）或1300ms（探針）。
　　

7、 行為數(shù)據(jù)應用SPSS13.0軟件行單因素三水平(任務概率:AX55，AX35，AX15)重復測量方差分析，采用Greenhouse-Geisser法進行非球形校正。逐對比較運用LSD法。用ERP系統(tǒng)的統(tǒng)計軟件包對各線索和探針的多通道ERP進行單因素三水平(任務概率:AX55，AX35，AX15)重復測量方差分析。各通道對應F值經(jīng)插值獲得統(tǒng)計參數(shù)映像（statisticalparametricmapping，SPM）。ERP的F值顯著

8、閾值采用保守的自由度減半方式調(diào)整。顯著閾值α=0.05。
　　 結(jié)果：
　　 一、行為績效
　　 三個任務組AX類型反應時(AX-RT)分別為:AX55:457.67±39.27ms，AX35:479.02±50.46ms，AX15:496.5±53.43ms.其任務概率效應顯著:F(1.93，32.79)=18.155，P=0.000。LSD檢驗顯示兩兩比較差異顯著，即AX任務概率越高，反應越快。BX型虛警率(

9、BX-FA％)任務概率效應顯著:F(1.23，22.85)=8.642，P=0.005;分別為:AX55:3.24±3.00％,AX35:1.76±2.65％,AX15:1.67±2.68％,進一步兩兩比較顯示AX55組顯著高于另外兩組。
　　 二、ERP統(tǒng)計參數(shù)映像時空模式
　　 ERP概率效應顯著腦區(qū)與相應時段列舉如下。線索A:頂中央?yún)^(qū)(300-350ms)與左枕區(qū)(450-500ms);線索B:右額極(350-50

10、0ms)和左額極(750-950ms);AX型探針:右側(cè)額頂(200-250ms)，左額極、右背側(cè)額區(qū)及雙頂區(qū)(300-400ms)和雙枕項區(qū)(400-650ms);AY型探針:以額中央?yún)^(qū)(350-500ms)最為顯著;BX型探針:右顳及左枕區(qū)(300-350ms);BY型探針:左顳區(qū)（150-250ms）。
　　 結(jié)論：
　　 本研究的較高概率反應任務的反應時間更短的結(jié)果與文獻一致。同時觀察到BX型虛警率顯著增高現(xiàn)象，

11、提示高反應任務概率導致的優(yōu)勢反應傾向加大了反應抑制的困難。
　　 一、線索階段ERP任務概率效應
　　 在三種AX/AY任務概率條件下，線索A和B的概率雖未改變，但探針X和Y的概率并不同，故本研究仍然觀察到兩類線索的不同概率效應。在低反應概率(AX15)條件下，左前額、扣帶和頂中央?yún)^(qū)(350-500ms)效應反映A線索任務信息編碼要求更高以便正確應對稀疏探針X，而其后時段并無更多ERP效應表明線索信息的保持不受影響。在線

12、索B條件下不需要對各類探針進行反應，雙前額區(qū)的長程(350-1150ms)CNV效應提示X/Y探針概率變化僅影響期待水平，這與前人研究一致。
　　 二、探針階段ERP任務概率效應
　　 在AX情形下，不同任務概率影響表現(xiàn)為反應期待和反應任務負荷不同。低反應概率條件對靶X出現(xiàn)的注意和警覺的要求更高，這由Go探針相關(guān)的頂區(qū)P3改變反映，本研究不僅觀察到與頂區(qū)P3對應時段(300-400ms)額頂執(zhí)行網(wǎng)絡的激活，而且進一步顯示

13、雙側(cè)項枕區(qū)持續(xù)激活(400-650ms)，提示自底向上加工系統(tǒng)對工作記憶的支持。
　　 在AY情形下，本研究并未觀察到N2效應，而額正中區(qū)的P3效應(350-500ms)與文獻結(jié)果相近，提示額正中區(qū)可能參與取消舊的計劃反應和策劃新的反應定勢，澄清這些成分的功能意義需要進一步研究。
　　 在BX情形下，出現(xiàn)左顳枕區(qū)和右顳區(qū)的ERP效應，前者可能同刺激熟悉性加工相關(guān)，而后者可能系探針的反應相關(guān)性激活了右腹側(cè)注意系統(tǒng)乃至額頂網(wǎng)

14、絡，該條件下虛警率隨反應概率增高現(xiàn)象也提示這一點。在BY情形下，僅僅出現(xiàn)與刺激熟悉性加工相關(guān)的左顳區(qū)效應。
　　 雖然BX型/BY型在各組的客觀概率相同（均為0.15），但本研究仍然觀察到ERP效應，可能提示探針X/Y總體概率變化是BX型和BY型ERP效應的外部原因，探針X/Y出現(xiàn)概率作為整體上下文因素參與調(diào)節(jié)認知資源的分配。這個結(jié)果提示額區(qū)之外的腦區(qū)同樣受任務整體與局部概率的細致影響。
　　 總之，反應型任務概率增加導