沖突控制中比例效應(yīng)的神經(jīng)機制.pdf

1、認(rèn)知控制，亦稱為執(zhí)行功能或者執(zhí)行控制，是指當(dāng)人類的自動化加工、本能、直覺無法促進任務(wù)完成時所進行的一系列自上而下調(diào)控的心理過程。它能夠幫助人們制定行為計劃，完成目標(biāo)導(dǎo)向行為，適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。認(rèn)知控制有三個核心成分：抑制控制、工作記憶和認(rèn)知靈活性。沖突控制是認(rèn)知控制的重要功能之一，屬于抑制控制的范疇，是指當(dāng)任務(wù)無關(guān)維度與任務(wù)相關(guān)維度出現(xiàn)沖突時，認(rèn)知系統(tǒng)如何解決沖突順利完成任務(wù)。研究沖突控制對我們了解認(rèn)知控制功能的運作方式有著重要的作用

2、。常用來研究沖突控制的實驗范式是 Stroop范式，即對顏色字的顏色進行反應(yīng)而忽略字義。用一致試次與不一致試次的反應(yīng)之差，即Stroop效應(yīng)，來對沖突加工過程進行定量的描述，效應(yīng)量越大，沖突加工越困難。比例效應(yīng)和沖突適應(yīng)是沖突控制中常被關(guān)注的焦點。沖突適應(yīng)是指如果在前一個試次中出現(xiàn)沖突，那么下一個試次出現(xiàn)的沖突將更容易被解決，反應(yīng)了認(rèn)知控制系統(tǒng)利用先前的沖突信息來加速當(dāng)前沖突的解決。比例效應(yīng)是指如果在一個組塊中，一致試次對不一致試次的比

3、例增大，那么這個組塊的 Stroop效應(yīng)會變大，比例減小則效應(yīng)減小。其反映了不同的任務(wù)背景如何影響認(rèn)知控制的策略。比例效應(yīng)和沖突適應(yīng)反映的是沖突控制的兩個方面：沖突適應(yīng)反映沖突在短時間之內(nèi)、在經(jīng)歷過沖突之后進行的快速調(diào)整；而比例效應(yīng)則反映控制在長時間尺度上的策略性的調(diào)整，他需要對各種信息作出整合后才能進行。
　　本研究探討了比例效應(yīng)的神經(jīng)機制。研究一采用經(jīng)典的 LWPC范式，使用功能性核磁共振儀收集神經(jīng)活動的信號，找出與比例效應(yīng)相

4、關(guān)的腦區(qū)，分析其神經(jīng)活動的規(guī)律，并探究其功能。在研究一的基礎(chǔ)之上，研究二采用腦網(wǎng)絡(luò)的分析方法，計算腦區(qū)間的有效連接，從腦區(qū)間的相互作用關(guān)系以及形成的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，討論認(rèn)知控制系統(tǒng)如何根據(jù)不同的任務(wù)背景進行靈活的調(diào)整。結(jié)果表明，在行為上重復(fù)出了比例效應(yīng)。進一步分析表明，高比例的一致試次主要是加快一致試次的反應(yīng)時，減慢了不一致試次的反應(yīng)時；而高比例的不一致試次加快了不一致試次的反應(yīng)時而減慢了一致試次的反應(yīng)時。對核磁數(shù)據(jù)分析的結(jié)果表明，與

5、比例和沖突的交互作用相關(guān)的腦區(qū)有9個，分別是梭狀回、前額葉前部、背外側(cè)前額葉、頂上小葉、頂下小葉、前扣帶回、輔助運動區(qū)、腦島和右側(cè)額下回。按照其神經(jīng)活動的規(guī)律可以分為兩個系統(tǒng)：沖突監(jiān)測系統(tǒng)（CMS），包括：FFA、aPFC、IPL、ACC和rIFG；沖突解決系統(tǒng)（CRS），包括insula、SPL、dlPFC和SMA。這兩個系統(tǒng)負(fù)責(zé)沖突控制的不同方面：CMS主要負(fù)責(zé)對沖突信息進行監(jiān)測；CRS負(fù)責(zé)沖突的解決，根據(jù)沖突負(fù)荷的不同強度進行精細(xì)

6、認(rèn)知調(diào)控。研究二則是基于研究一的結(jié)果，采用網(wǎng)絡(luò)的分析方法，并從網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)角度來探討認(rèn)知控制系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)背景對控制策略的調(diào)整。首先分析方法是以研究一的9個腦區(qū)作為 ROI進行PPI分析，運用multiregional PPI的方法計算兩兩腦區(qū)之間的有效連接，再從個體水平和組水平上定義腦網(wǎng)絡(luò)。計算網(wǎng)絡(luò)的平均連接強度（ACS）和全局效率（GE）作為衡量網(wǎng)絡(luò)功能強弱的指標(biāo)。分析結(jié)果表明，比例很好的調(diào)節(jié)了平均連接強度和全局效率，比例和強度之間

7、呈線性關(guān)系，比例越大，連接強度越大，全局效率越高。將腦網(wǎng)絡(luò)以層級的方式輸出其組織結(jié)構(gòu)，分析發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知控制系統(tǒng)在不同的條件下采用了完全不同的策略。在MI組塊中，dlPFC始終是處于網(wǎng)絡(luò)的頂端，IPL和FFA處于一致試次網(wǎng)絡(luò)的底端，rIFG和FFA處于不一致網(wǎng)絡(luò)的底端；在 Neutral組塊中，F(xiàn)FA和 SMA始終處于網(wǎng)絡(luò)的底端，一致試次的網(wǎng)絡(luò)組織是 aPFC、insula和dlPFC同時處于網(wǎng)絡(luò)的頂端，dlPFC處于不一致網(wǎng)絡(luò)的頂端；在M

8、C組塊中，對于一致試次網(wǎng)絡(luò)，aPFC處于頂端，SMA和 rIFG處于底端，對于不一致試次網(wǎng)絡(luò)，insula處于頂端，IPL和 FFA處于底端?；谶@些結(jié)果得出結(jié)論，首先認(rèn)知控制可能是比例效應(yīng)的主導(dǎo)機制。其次，比例效應(yīng)來源于控制策略對不同的試次類型產(chǎn)生的差異性影響。在MI組塊下，認(rèn)知控制以沖突解決為主，當(dāng)前的任務(wù)配置能夠加快i試次反應(yīng)時的同時損害c試次的反應(yīng)時，同理，在MC組塊的下的認(rèn)知控制策略是以快速反應(yīng)為主，c試次反應(yīng)時加快，而i試次