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建筑法处罚条例范文1
【关键词】 事件相关电位;冲突;N270;注意;抑制
中图分类号:R741.044, Q427 文献标识码:A 文章编号:1000-6729(2011)002-0150-06
doi:10.3969/j.issn.1000-6729.2011.02.省略
【Abstract】 Objective:To investigate the working mechanism of the conflict processing system for dual-attribute conflict under different attentive conditions.Methods:Event-related potentials(ERPs)were recorded in 15 subjects while they were performing a dual-attribute matching task.Visual stimulus spots were sequentially presented in pair,which were of four categories:①C-P-,color same,position same;②C-P+,color same,position different;③C+P-,color different,position same;④C+P+,color different,position different.Participants were instructed to discriminate whether the attributes of the first stimulus(S1)were the same as those of the second one(S2)in pair in two different sessions according to different attention instructions:attending to color(Ac)and attending to position(Ap).Four conditions,match,task-irrelevant conflict,task-relevant conflict,conjunction conflicts were included.Results:In the time window of 201~ 350 ms after the onset of S2,an ERP component N270,was elicited in all the conflict conditions with the amplitude enhanced in the task-relevant mismatch.The amplitude of N270 in the conjunction mismatch condition was lower than that of the task-relevant mismatch condition in Ac or Ap session.The N270 amplitude of the task-relevant condition was equal to that of the summation of the task-irrelevant and the conjunction conditions.Conclusion:The decrement of N270 may reflect an active suppression for the processing of the irrelevant conflict under top-down inhibitory modulation.
【Key words】 event-related potential(ERP),conflict,N270,attention,inhibition
(Chin Ment Health J,2011,25(2):150-155.)
外部世界的信息进入脑内,经过分析处理后存储在记忆系统,当后续刺激的信息与存储在脑内的信息不同(冲突)时可诱发出事件相关电位成分N270[1-5]。该成分的出现与信息的物理特征无关,即无论是颜色冲突[2]、形状冲突[3]、位置冲突[4]等均可引出此负波。由此推测人脑内存在一个冲突处理系统负责对冲突信息进行加工与处理,N270就是反映该系统活动的电生理学指标[1-5]。注意系统可以通过自上而下的控制机制调节其他信息处理系统的活动。注意刺激的某个特征可使处理该特征的神经细胞活动增强,而处理未被注意的特征的神经细胞则活动减弱。这说明注意对其他系统的自上而下的调节过程包括易化与抑制两个方面[6-7]。前期研究发现注意能够调节冲突处理系统的活动,尽管N270的出现并不依赖于注意,但注意可使其波幅增高[8]。而当注意含有双特征冲突的信息(颜色和形状)中的一个冲突特征时,N270的波幅降低,低于只含有注意相关冲突状态引出的N270波幅[9-10]。这一现象是否与注意对冲突处理系统的调节有关尚待进一步研究。
此外,一些研究已证实,人脑对视觉信息的分析处理存在两条通路:腹侧通路又称颞枕通路,主要负责物体的识别(如:颜色和形状特征);背侧通路又称顶枕通路,主要处理物体的空间位置特征[11-12]。前期有关双特征冲突处理的研究中,两个特征都是经腹侧通路处理的[9-10],而当一个特征由腹侧通路处理而另一个特征由背侧通路处理时,会出现什么结果呢?有相同的结果出现尚不得而知。在前期研究的基础上,本研究采用同时具有颜色和位置双特征(分别由腹侧通路和背侧通路处理)的图片组成刺激对,对人脑冲突处理系统处理双冲突信息的工作机制进行进一步研究。
1 对象与方法
1.1对象
2007年12月通过广告有偿招募15名健康志愿者参与本试验,男性8人,女性7人;年龄20~27岁,平均(24±2)岁。入组条件:所有受试者均达大学文化水平,视力正常或校正至正常,否认神经及精神疾病家族史。
1.2仪器设备
美国Neuroscan(Neurosoft,Inc.Sterling,USA)多导脑电诱发电位工作站的STIM系统控制视觉刺激的呈现,SCAN系统同步记录脑电波。
1.3刺激组成
刺激由216对直径为2 cm的圆点组成。每个刺激同时具有两种物理特征:颜色特征和位置特征。3种颜色(红、黄、兰)和3种位置(屏幕中央点、水平轴上左右各距中央点100 mm的2点)随机组合成刺激,先后呈现的2个刺激构成一对刺激。每一刺激对中第一个刺激(S1)的起始点与第二个刺激(S2)的起始点间隔500 ms,持续时间分别为300 ms。每对刺激间隔5 s。每个刺激的平均视角校正至1.1°。刺激对有4种组合:(1)S1和S2的颜色、位置均相同即匹配状态(C-P-);(2)S1和S2的颜色相同,而位置不同即位置冲突状态(C-P+);(3)S1和S2的颜色不同,而位置相同即颜色冲突状态(C+P-);(4)S1和S2的颜色、位置均不同即双冲突状态(C+P+)。这4种组合刺激对的概率相等且在屏幕上随机呈现。
1.4试验程序
安装完毕,受试者坐于屏蔽室内一张舒适的椅子上,两眼注视屏幕中心的一点,眼睛距屏幕中心1 m。刺激系统控制刺激在屏幕上的呈现。受试者的任务为辨别前后出现的2个刺激特定属性是否相同,相同时左手按键盒的一个键,不同时右手按键盒的另一个键,要求一旦识别即尽快按键。根据任务的不同,实验分为两部分进行,每部分刺激均由上述4种类型组成,但两部分分别随机化。第一部分(Ac),受试者只需注意颜色特征,即判断S1和S2的颜色是否相同,并做出相应的按键反应,不管位置如何。第二部分(Ap),受试者只需注意位置特征,即判断S1和S2的位置是否相同,并做出相应的按键反应,不管颜色如何。每位受试者在实验中左右手反应平衡。10次练习后,刺激事件顺序呈现。
使用银/氯化银电极,依国际标准10/20 系统自头皮20个电极部位(Fp1,Fp2,F7,F8,F3,F4,Fz,T3,T4,T5,T6,C3,C4,Cz,P3,P4,Pz,O1,O2,Oz)同步记录脑电。双耳联合电极作为参考电极。电极皮肤阻抗在5 kΩ以下。水平眼动监测电极位于双外眦外2 cm,垂直眼动由左眼眶上下处记录。信号经放大器放大,滤波0.05~100 Hz,采样频率为1000 Hz,数据储存于硬盘待分析。错误反应及混有眼动的脑电事件被去除。每个导联及每种状态的ERP被分别叠加,每种状态至少有40个事件参与叠加,叠加的时间区段为1700 ms,自S1前200 ms 至S2后1000 ms,并取S1前200 ms 的电压均值作为基线。
1.5数据分析
将刺激对类型与两个任务结合起来,归纳为4种状态:Ac/C-P- 和Ap/C-P-属于匹配状态;Ac/C-P+ 和Ap/C+P-中的冲突特征是与任务不相关的,称注意无关冲突状态;Ac/C+S- 和 Ap/C-P+中的冲突特征是与任务相关的,称注意相关冲突状态;而Ac/C+P+ 和Ap/C+P+中既有与任务相关也有与之无关的特征冲突,称为双特征冲突状态。重点观察大脑左前、左后、右前、右后四个部位的电活动,将F3和C3部位的平均电压作为左额、中央部位的电压,将F4和C4部位的平均电压作为右额、中央部位的电压,将P3和O1部位的平均电压作为左顶枕部位的电压,将P4和O2部位的平均电压作为右顶枕部位的电压。应用STATISTICA 7.0统计软件,采用多因素方差分析的方法比较不同注意任务下各种类型的刺激诱发出的ERP 的波幅变化。对于行为学数据,则进行双因素方差分析,比较所有状态的反应时间和正确率。所涉及的统计学检验均以P
2 结 果
2.1ERP结果
Ac和Ap两种注意任务诱发出的ERP曲线的组合见图1,它包括匹配(Ac/C-P- 和Ap/C-P-)、注意无关冲突(Ac/C-P+ 和Ap/C+P-)、注意相关冲突(Ac/C+P- 和 Ap/C-P+)和双冲突(Ac/C+P+ 和Ap/C+P+)4种状态。在201-350ms的时间窗内,除匹配状态外所有的冲突状态均引出了N270,4种状态引出的ERP波幅间差异有统计学意义(F=51.35,P=0.021)。两两比较显示,注意相关冲突引出的N270波幅高于注意无关状态和双冲突状态(P
分别在Ac和Ap两种注意任务中用C-P+、C+P-和C+P+减去C-P-获得的差异曲线见图3A。注意相关冲突的差异曲线的N270电压最高,双冲突状态的N270电压高于注意无关冲突但却低于注意相关冲突状态。注意相关冲突的N270波幅等于双冲突和注意无关冲突状态的N270波幅之和,方差分析显示这两者波幅之间差异无统计学意义(Ac:F=0.91,P=0.743;Ap:F=0.27,P=0.254)(表2)。在差异曲线的地形图上(图4)可见到不同任务、不同状态的N270都主要分布在中央和顶区。
2.2行为学结果
表3显示了两种注意任务中各种刺激状态的反应时和正确率。在同一注意任务中,4种刺激状态间的反应时差异有统计学意义(F=35.56,P=0.038)。两两比较显示,冲突刺激的反应时间比匹配刺激的反应时间延长(P=0.025),双冲突状态和注意相关冲突状态的反应时均长于注意无关冲突状态的反应时(P=0.033),而双冲突状态和注意相关冲突状态的反应时
3 讨 论
注意系统在认知活动的各个层次发挥着作用并与脑的其他部位相互影响。由于信息处理系统的能力是有限的,所以在任何一个时刻,呈现在人眼前的成千上万的信息中只有一小部分能够被人脑进一步加工处理。因而,选择性注意即从诸多信息中选择出相关的信息进行加工就显得至关重要[13]。另一方面,这种选择还必须同时依赖于对无关刺激的抑制才能完成[14]。早期选择理论认为选择过程发生在刺激的感知阶段,此时信息尚未被分析识别;晚期选择理论则认为选择过程发生在识别与反应之间,所有的信息都能被处理,但只有一小部分能引起反应[15]。但这两种理论并不能完全解释所有现存的实验结果。本文同意Corbetta等的观点:注意的选择机制作用在信息处理的各个水平[15]。选择性注意对初级视觉皮层的自上而下的调节既包括对被注意特征的易化,也包括对未被注意特征的抑制[16]。这一机制同样也作用在冲突处理系统,使得被注意和未被注意的冲突特征受到不同程度的处理。在本实验中,注意相关冲突和注意无关冲突均能引出N270,这说明冲突处理系统能够自动启动。注意相关冲突的N270波幅高于注意无关冲突提示注意使相关冲突的处理活动增强[8]。
本研究结果显示,当双特征冲突同时存在而只注意一个特征时,无论是注意颜色还是注意位置,双冲突状态引出的N270波幅低于注意相关冲突状态。该结果与前期注意颜色和形状的ERP研究结果一致[9],说明无论对于均由腹侧通路处理的两个特征,还是对于分别由腹侧和背侧两条通路处理的两个特征,冲突处理系统均采用同一处理模式。本研究还发现,注意相关冲突状态的N270波幅等于双冲突状态和注意无关冲突状态的N270波幅之和,即双冲突状态减低的N270波幅值与注意无关冲突状态的N270波幅相当。双冲突状态N270波幅的减低与注意的抑制性调节有关。冲突处理系统对冲突信息的处理能力是有限的,处理注意无关冲突只需要该系统中的一小部分神经元活动即可完成,而一但冲突被注意,该系统中的所有神经资源就被调配参与冲突的处理,使该系统的活动达到饱和。双冲突状态下,两个同时存在的冲突就会相互竞争有限的神经资源。按照注意任务的指令,为了确保注意相关冲突准确而迅捷的处理,注意自上而下的抑制机制作用于冲突处理系统中的数量相当于处理注意无关冲突所需的一部分神经元数量,使注意无关冲突的处理被抑制。由于被抑制的神经元不可能再参与注意相关冲突的处理,使处理注意相关冲突的神经资源减少,反映为处理其活动的N270波幅就减低。抑制注意无关冲突处理的过程伴随有冲突处理系统中神经资源的消耗,说明这并非单纯而被动的抑制过程即某种因素作用于神经元使之失活,而是在注意的调节下,这部分神经资源主动地活动但不是去处理无关冲突而是与记忆系统建立联系,使得注意无关冲突暂时保留在工作记忆中。
总之,当选择性注意一个刺激特征时,颜色冲突、位置冲突及颜色和位置的双冲突均可引出负波-N270。双冲突状态的N270波幅减低提示在注意系统自上而下的抑制调节下,冲突处理系统的一部分神经资源被消耗从而抑制了注意无关冲突的处理。
4 未来研究方向
本研究采用事件相关电位(32导联)技术,该方法具有较高的时间分辨率,在研究人脑的认知活动过程方面具有不可替代的优势,但也存在空间分辨率不佳的缺陷。尽管我们在冲突处理系统的存在和工作机制的研究方面做了一些工作,但仍然未能从结构水平上确定该信息处理系统的位置及组成。在今后的研究中采用事件相关的功能磁共振技术可能会使我们对N270以及冲突处理系统的意义有更深入的了解。
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