大腦時間預(yù)期的動態(tài)響應(yīng)過程研究.pdf

1、預(yù)期是一種大腦狀態(tài)，它反映了即將到來的感覺環(huán)境的先驗(yàn)信息。由于預(yù)期與注意具有相似的行為學(xué)表現(xiàn)，二者的神經(jīng)效果也極易混淆。最近研究發(fā)現(xiàn)預(yù)期是不同于注意的特定響應(yīng)，并對預(yù)期過程中的激活腦區(qū)及其聯(lián)系進(jìn)行了初步探索，然而對于預(yù)期過程中大腦的動態(tài)響應(yīng)過程目前尚未有定論。預(yù)期編碼模型提出，大腦在預(yù)期過程中，會產(chǎn)生一個模板與即將到來的刺激進(jìn)行匹配；當(dāng)刺激與模板一致時，會發(fā)生匹配響應(yīng)；當(dāng)刺激與模板不一致時，會發(fā)生誤差響應(yīng)。那么究竟匹配響應(yīng)與誤差響應(yīng)的相

2、應(yīng)電生理機(jī)制有何差別，這成為揭示預(yù)期過程中大腦動態(tài)響應(yīng)過程的關(guān)鍵問題。
　　本文設(shè)計(jì)了基于視覺誘發(fā)的時間預(yù)期實(shí)驗(yàn)，采集了14名健康被試的腦電數(shù)據(jù)，對采集到的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行了時域波形分析、時頻域的相位同步性分析以及基于偏定向相干性（PDC）的腦網(wǎng)絡(luò)分析，并對執(zhí)行任務(wù)過程中的行為學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。行為學(xué)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)生匹配響應(yīng)時，被試的平均反應(yīng)時間顯著小于發(fā)生誤差響應(yīng)時，表明正確預(yù)期顯著加快了被試的反應(yīng)速度。從時域波形圖中可以看出，視

3、覺N1在額區(qū)達(dá)到峰值的時間比后部區(qū)域早，表明了視覺N1與認(rèn)知的關(guān)聯(lián)；從腦地形圖的結(jié)果可以看出，在整個大腦皮層，發(fā)生匹配響應(yīng)時視覺N1的波幅均大于發(fā)生誤差響應(yīng)時，表明兩種響應(yīng)過程中大腦激活程度存在差異?；赑DC的腦網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在δ，α，β和γ頻段，匹配響應(yīng)過程構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)比誤差響應(yīng)過程構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)集群系數(shù)更高，這表明該過程中腦網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率更高；δ，θ和γ頻段腦網(wǎng)絡(luò)中介中心度的分析表明，發(fā)生誤差響應(yīng)時自下而上的影響較強(qiáng)，發(fā)生

4、匹配響應(yīng)時自上而下的影響較強(qiáng)。
　　本研究中的相位同步性分析結(jié)果顯示，匹配響應(yīng)過程中相位同步性增強(qiáng)的時間，在枕頂顳聯(lián)合皮層的某些導(dǎo)聯(lián)處與右前額皮層的某些導(dǎo)聯(lián)處相同（刺激出現(xiàn)后100~200ms）；誤差響應(yīng)過程中相位同步性增強(qiáng)的時間，在枕頂顳聯(lián)合皮層的某些導(dǎo)聯(lián)處比右額皮層的某些導(dǎo)聯(lián)處早200ms。結(jié)果表明，匹配響應(yīng)和誤差響應(yīng)有著不同的信息傳輸過程，匹配響應(yīng)在各級大腦皮層是時間同步的，而誤差響應(yīng)則是從初級皮層到高級皮層逐級進(jìn)行，有較明