多個分心刺激的計數(shù)Stroop任務中認知控制的功能及其腦機制研究.pdf

1、認知控制是指在面對干擾或沖突時,通過促進與任務相關的信息的加工及促進與任務相關的行為,來靈活適應當前需求的能力。它是完成認知活動所必需的高級認知功能,它對注意、抑制、工作記憶、語言加工及評價等認知過程有很大的影響。近年來,采用腦神經科學的手段對認知控制進行研究,探討大腦如何對分心刺激所帶來的沖突進行監(jiān)控,并作出相應的認知調節(jié)以減少沖突的發(fā)生已經成為認知研究的一個熱點。 Stroop任務是認知控制研究的一種常用范式,而在認知控制的

2、腦神經科學研究中計數(shù)Stroop任務是一種較為理想的Stroop任務范式。以往Stroop任務的認知控制研究均采用單個分心刺激作為干擾。然而,在認知加工時,人們往往面臨多個分心刺激的干擾,在這種條件下的認知控制是否與呈現(xiàn)單個分心刺激時的認知控制具有相同的功能特點與神經機制?這個問題還有待商榷。 本研究采用ERP技術系統(tǒng)地考察了在呈現(xiàn)多個分心刺激的計數(shù)Stroop任務中認知控制的功能特點及其神經機制。研究總共包含三組實驗,每組實驗

3、各包含了兩個小實驗,分別采用兩種不同的研究范式探討了在計數(shù)Stroop任務中,呈現(xiàn)多個數(shù)字或漢字分心刺激時認知控制的功能特點及其腦神經機制,同時重點考察了在這些條件下認知控制的評價與執(zhí)行兩種成分的時間進程及腦區(qū)分布。 本研究的主要結果如下： (1)Stroop效應是一種非常穩(wěn)定的現(xiàn)象,并可以有效地反映認知控制的變化。認知控制對沖突的調節(jié)作用受到分心刺激的個數(shù)和類型、刺激材料、沖突背景、刺激類型等多種因素的影響。

4、(2)改變刺激類型的比例以及改變前后兩個相鄰試次的刺激類型這兩種研究范式都能有效反映認知控制對沖突的監(jiān)控作用。與改變前后兩個相鄰試次的刺激類型相比,在改變刺激類型的比例這種研究范式下認知控制能夠更有效地對沖突進行調節(jié),在不一致試次比例較高的情況下,認知控制能夠有效地減小沖突。 (3)當呈現(xiàn)多個分心刺激時,改變刺激類型的比例與改變前后試次刺激類型這兩種研究范式都能夠有效區(qū)分認知控制的評價和執(zhí)行兩種成分,但這兩種研究范式所區(qū)分出的成

5、分涉及不同的神經機制。改變刺激類型的比例所區(qū)分出的執(zhí)行成分包含了情節(jié)控制與感覺控制兩種子成分,而在改變前后試次刺激類型時則包含了執(zhí)行控制中情境控制與感覺控制兩種子成分。 (4)在計數(shù)Stroop任務中,漢字干擾比數(shù)字干擾耗費更多的認知資源,并對計數(shù)過程產生了較大的影響,從而使得執(zhí)行控制過程無法得到足夠的認知資源,減弱了認知控制。 (5)在呈現(xiàn)多個分心刺激的計數(shù)Stroop任務中,在400-500ms時間窗口出現(xiàn)了N450

6、和P450。N450主要分布在中線區(qū),P450主要分布在額外側區(qū),反映了認知監(jiān)控的過程；在600-800ms時間窗口出現(xiàn)SP波,主要分布在左顳頂區(qū),與意義的復核有關。 (6)在計數(shù)Stroop任務中,呈現(xiàn)多個分心刺激與呈現(xiàn)單個分心刺激的條件相比,兩種條件下認知控制的兩種成分的時間進程及其頭皮分布存在相同與不同之處。呈現(xiàn)多個分心刺激條件下的認知監(jiān)控的神經機制與呈現(xiàn)單個分心刺激條件下認知監(jiān)控的神經機制相同,即出現(xiàn)了中線區(qū)的N450和

7、額外側區(qū)的P450。而與呈現(xiàn)單個分心刺激條件不同的是,在呈現(xiàn)多個分心刺激條件下認知控制的沖突解決是一個連續(xù)變化的過程,它由執(zhí)行成分的情節(jié)控制、情境控制、感覺控制三個子成分在不同的時間段共同完成。其中在300-390ms,情節(jié)控制對知覺評價過程進行調節(jié),減少知覺沖突,其頭皮分布主要在顳頂區(qū)域；從400ms開始情境控制對沖突監(jiān)控進行調節(jié),加強對沖突的監(jiān)控,該過程可一直延續(xù)到600-800ms,其頭皮分布較為廣泛,主要分布在中線區(qū)；在600-