视觉空间注意的早期ERP等级效应

目的 采用“提示-目标”的视觉实验范式,以文字提示不同等级的搜索范围,通过事件相关电位(ERP)技术研究视觉注意脑机制。方法 16名在校大学生作为有偿被试,刺激序列为背景-提示-靶刺激。背景由3个同心白色圆形线条组成。刺激材料是随机选取的大写英文字母,组成大、中、小3个同心圆圈。提示为汉字“大”“中”和“小”,指定“T”为靶刺激。大提示时,目标“T”可能会出现在大中小3个圈内;中提示时,“T”出现在中小两个圈内;当小提示时,目标只出现在小圈内。结果 随着提示等级的减小,反应时加快,而早期ERP成分P1与N1波幅增大,偶极子定位发现P1位于枕部结论下同的注意范围与早期P1、N1成分相关,而且提供了支持聚光灯理论的电生理学证据,阐明了聚光灯效应发生在信息加工的早期阶段。     

位置提示与汉字提示视觉注意范围的脑机制差异

目的：研究并比较在位置提示与汉字提示下注意范围对脑内时程变化影响的异同，探讨视觉注意范围加工的脑机制。方法：实验一使用固定位置的、3种不同直径的线圈作为注意范围的位置性提示，实验二使用汉字来提示注意范围的大小。结果：在短时间间隔（ISI）条件、小和中范围时，实验一的反应时要显著小于实验二。在同等提示条件下，两实验提示物诱发的ERP相比较：实验二前部N1波幅显著大于实验一，实验二后部P1潜伏期长于实验一；两实验靶刺激诱发的ERP相比较：实验二后部P1、N1成分的潜伏期显著长于实验一，实验一后部P2的波幅显著大于实验二。结论：1）汉字提示与位置提示相比，需要更高级脑区的参与，其提示信息较径直地与额叶协同加工；2）前部头颅的N1成分与“top-down“机制及汉字加工影响有关；3）汉字提示信息比位置提示信息引起的注意增益程度小。     

汉字提示下视空间注意年老化的事件相关电位研究

目的：采用“提示-目标”的视觉实验范式,以汉字提示不同等级的搜索范围,通过事件相关电位(ERP)技术研究早期视觉注意年老化脑机制。方法：以青年和老年人各16名为被试,背景由3个同心圆组成,提示为汉字“大”、“中”、“小”,刺激材料是随机选取的大写英文字母,组成3个同心圆圈。“T”为靶刺激,被试按照提示搜索提示范围上的靶刺激。结果：与青年组相比,老年组反应时更长：老年组后部P1显著增强和N1明显抑制;老年组前部P2成分受到显著抑制,这种抑制不仅表现在波幅上,还表现在波形的不规则和不稳定。结论：年老化引起视觉空间随意注意功能的降低,其视觉分析的最早期阶段亦受到年老化的影响,而且老年组被试对靶刺激的评估识别能力降低,提示年老化可能导致视觉空间随意注意的前脑区功能缺陷,     

视觉、前庭觉及其相互作用对视觉认知的动态影响

航天飞行初期,空间运动病、空间定向障碍一直是航天医学界的重要难题,而两者的发生机制均与视觉和前庭觉有着紧密的联系。如今视觉刺激、前庭刺激对脑高级认知功能影响的研究已展开,但视-前庭联合刺激下对脑高级认知功能影响的研究,还处于探索阶段。目前认知有关的研究手段有很多,其中具有毫秒级时间分辨率的脑事件相关电位(event-related potentials,ERPs)是一种较为客观且简便易行的研究方法。本文综述了视觉、前庭觉与脑高级功能联系的解剖学基础,介绍了采用ERP为研究手段的部分视觉认知研究动态以及视-前庭相互作用对脑高级功能影响的研究现状,提出了今后的研究方向,为今后开展该方面研究提供了参考。     

WMN：非靶刺激加工过程中一个与工作记忆相关的视觉ERPs负成分

目的通过比较复杂程度不同的视觉作业中的非靶ERPs特征 ,探讨脑对非靶刺激的加工机制。方法 2 6名健康青年男性被试者 [( 2 1 .2± 3.3)岁 ]。刺激为等概率出现在左、右视场的红、绿闪光刺激 ,要求被试者对靶刺激 (红光或绿光 ,交叉规定 )进行拨开关 (SR)或方位区分 (DR) ,忽略非靶刺激。结果与SR相比 ,DR非靶ERPs在额区产生了 1 0 0～ 70 0ms的峰值在 380ms左右的负向慢波 -工作记忆负波(WMN ,workingmemorynegativity)。 结论ERPs负成分WMN的产生表明对非靶刺激除了感知加工过程 ,还可能涉及到对工作记忆中模式的消除和重新提取等脑活动过程 ,而这种脑活动主要发生在额区     

模拟失重对快慢反应被试视觉选择注意ERPs的不同影响

目的研究模拟失重对不同反应类型被试者脑功能影响的差异。方法14名右利手正常被试者。以头低位倾斜(-10°,HDT)为模拟失重,头高位倾斜( 20°,HUT)为对照。刺激为等概率出现在左、右视场的红、绿闪光刺激,要求被试者对靶刺激(红光或绿光,在被试者中交叉规定)进行方位区分反应(DR),忽略非靶刺激。每种体位2h,均作5套DR测试。记录9导脑电。结果1)根据反应时的长短将被试者分成快反应(n=7)和慢反应(n=7)两组,其事件相关电位(ERPs)的主要差异表现为快反应组的N1和P3的幅值更大、前脑区负向慢波NSW的潜伏期更短、幅值更大,提示快反应被试者的觉醒水平和注意程度较高、主动抑制能力较强,脑功能状态较好;2)HDT引起ERPs中P2和P3成分幅值的降低,慢反应组ERPs受HDT影响的程度比快反应组更显著。结论模拟失重对慢反应被试者ERPs的影响更严重,为航天脑功能的评价和航天员的选拔提供了一定的实验依据。     

情绪刺激转换对注意转换代价影响的ERP研究

目的 用事件相关脑电位(ERPs)来研究情绪刺激转换对Switch Cost的影响特点。方法 被试者为14名(7男7女)右利手健康大学生。情绪刺激包括表情卡通面孔和中性卡通面孔。采用Garavan的计数双任务范式,要求被试者对刺激序列中表情面孔和中性面孔分别进行计数。记录64导脑电。结果 1)刺激转换与非转换条件下主要区别表现在N2波幅增大及P3波幅下降;2)情绪刺激转换的ERP与无刺激转换的ERP相减所得到的差异波产生了明显的Nd370,主要分布在顶区;3)表情面孔转换为中性面孔的Nd370波幅比中性面孔转换为表情面孔的Nd370要小。结论 顶区分布的Nd370可能是情绪刺激转换的特征性指标,为Switch Cost的理论提供了客观依据。     

前庭刺激对选择注意影响的事件相关电位研究

目的应用事件相关电位(ERPs)技术观察线性改变前庭刺激时晚期选择注意加工的动态变化.方法 33名被试者进行了匀角速度旋转(10°/s)和4种水平匀角加速度旋转刺激,角加速度分别为0.6°/s2、0.8°/s2、1.0°/s2和1.2°/s2.前庭刺激时被试者完成相同的等概率听觉认知任务.听觉刺激为1 000 ms随机间隔的中文数字2到9,任务要求被试者听到奇数(靶信号)快速按键,听到偶数(非靶信号)不按键. 结果与对照和4种水平匀角加速度旋转相比,匀速旋转时非靶信号ERPs的N2幅值在前中央脑区显著降低,靶信号ERPs的N2幅值在F4、Fz和T4电极位置显著降低.与对照相比,匀速旋转时靶信号ERPs的P3潜伏期显著缩短.4种角加速度水平,靶信号ERPs的P3潜伏期在0.8°/s2和1.0°/s2刺激时较长,在0.6°/s2和1.2°/s2时较短.结论匀速旋转对晚期选择注意加工有激活作用,相对于匀速旋转,匀角加速度旋转对选择注意加工有抑制作用,这种抑制作用有几个层次.     

有氧运动对女性甲基苯丙胺成瘾者注意偏向影响的电生理特征北大核心CSCD

目的:探讨有氧运动对女性甲基苯丙胺成瘾者毒品线索注意偏向的影响及大脑电生理特点。方法:将64名女性甲基苯丙胺成瘾者随机分为康复操组、自行车组和对照组。康复操组和自行车组分别进行中等强度的戒毒康复操和功率自行车有氧运动干预,同时对照组静坐休息。在干预前后进行点探测任务测试注意偏向分数,同步记录大脑事件相关电位数据。结果:(1)经有氧运动干预后,康复操组和自行车组注意偏向分数显著低于干预前,对照组变化不显著。(2)在运动干预前,三组被试一致条件下的N170、P2、N2波幅均显著大于不一致条件。经戒毒康复操运动干预后,成瘾者注意偏向过程中的N170、P2和N2成分波幅显著降低,一致和不一致条件下的波幅差异消失;经功率自行车运动后,成瘾者的P2和N2成分波幅在一致和不一致条件下无显著差异;对照组经静坐后,在一致条件下的N170、P2和N2波幅依旧显著高于不一致条件。结论:(1)有氧运动可提升甲基苯丙胺成瘾者的注意抑制功能,并减少对毒品线索过度的注意维持,从而降低成瘾者对毒品线索的注意偏向行为。(2)戒毒康复操运动可改善成瘾者对毒品线索的早期识别过程,并且戒毒康复操和功率自行车运动均可减弱先前服用毒品记忆对成瘾者注意选择的影响,同时通过加强对注意力的控制来改善注意偏向行为。该研究成果为有氧运动改善女性甲基苯丙胺成瘾者对毒品线索的注意偏向提供了理论和实证依据。     

等概率视觉信号选择反应P300的研究

为进一步阐明事件关联电位中Ｐ３００成分的心理意义，在２２名健康青年男性被试者中，研究了靶与非靶二种视觉刺激概率均为０．５的条件下，对随机刺激序旬和规则刺激序列的选择反应Ｐ３００成分的基本时空模式及其头皮分布特点。     

视觉记忆负荷对EEG的事件相关同步化与事件相关去同步化的影响

目的：研究视觉空间记忆和抽象几何图形记忆的工作记忆负荷对脑电事件相关同步化和去同步化的影响。方法：采用n-back范式，取n分别等于1、2、3为3种负荷水平下完成视觉空间匹配和抽象几何图形匹配两类记忆任务，并记录其脑电。结果：theta波的ERS总是伴随着alpha波的ERD出现。随着任务难度的增大，6-8Hz的theta波的ERS下降，alpha波的ERD增大，图形匹配任务引出的thetaERS和alphaERD均大于空间位置匹配任务。任务难度和任务类型的效应大多出现在CZ和FZ电极，这与任务所包含的注意和记忆的加工主要激活额叶和顶叶皮层的观点相符合。结论：EEG的ERD（或ERS）随视觉记忆负荷变化，因此可作为反映视觉记忆负荷的有效指标。     

听觉空间方位区分作业中的两类脑慢电位反应

目的研究听觉方位区分ERPs的类型特征及其受模拟失重影响的差异。方法 1 4名右利手正常被试者。以头低位倾斜 ( - 1 0°,HDT)为模拟失重 ,头高位倾斜 ( + 1 0°,HUT)为对照。要求被试者对不同方位的声音信号进行音调选择方位区分 ,每种体位作 4套测试。记录 9导脑电。结果 1 )根据靶刺激ERPs的特点将被试者分成I类 (n =7)和II类 (n =7) ,其主要差异为II类被试者的ERPs出现显著的负慢电位 ( 1 5 0～ 75 0ms) ,行为指标亦表明II类被试者的错误率和反应时均高于I类 ,提示II类被试者的心理负荷比I类重 ;2 )II类ERPs受HDT条件影响的时间比I类更早 ,负向偏移更大 ,表明头低位模拟失重对II类ERPs的影响程度要大于I类。结论ERPs中的慢电位在一定程度上可以体现心理负荷和脑功能状态 ,在航天航空作业人员的选拔和训练中应注意听觉ERPs的特征及其承受心理负荷的状况。     

模拟失重条件下与视觉注意关联的脑电位变化

为研究模拟失重对脑功能状态的影响，在９名正常被试者中比较了头低位倾斜（ＨＤＴ－模拟失重）和头高位倾斜（ＨＵＴ，对照）条件下视觉选择反应了事件关联电位（ＥＲＰｓ）。主要结果为：靶非靶闪光信号均引起显著的正慢电位；与ＨＵＴ比较，在ＨＤＴ条件下额区的正慢电位幅值显著下降且在非靶反应中更为突出，由于上述正慢电位可能与视觉选择反应中的注意过程有关，本文结果表明，在模拟失重条件下脑的功能状态发生明显变化，表现     

头低位模拟失重对听觉ERPs早成分的影响

目的观察头低位模拟失重对听觉事件关联电位 (ERPs)早成分的影响 ,进一步了解模拟失重条件下脑功能的变化特点。方法被试者为 1 4名右利手正常在校大学生 (2 0～ 2 3岁 )。以头低位倾斜 (- 1 0°,HDT)模拟失重 ,头高位倾斜 (+1 0°,HUT)为对照。要求被试者对 4个方位的声音信号进行音调选择方位区分反应 (SR)。在不同体位记录 4套SR作业的ERPs。对 -t和方差分析统计听觉ERPs早成分。结果与HUT相比 ,HDT条件下靶信号 (T)ERPs和非靶信号 (NT)ERPs早成分的平均幅值在第 4套作业时均显著降低 ,且以F5区受影响最大 ,并表现出一定的方位特征。结论HDT对听觉ERPs早成分有一定的抑制性影响 ,提示HDT下脑的警觉激活程度降低。     

模拟失重条件下与听觉方位区分关联的脑电位变化

目的探明模拟失重条件下听觉方位区分的脑反应特性 ,进一步了解模拟失重条件下脑功能的变化特点。方法 1 4名右利手正常被试者以头低位倾斜 ( - 1 0° ,HDT)模拟失重 ,头高位倾斜 ( + 1 0°,HUT)为对照。要求被试者对声音信号进行音调选择方位区分。结果靶和非靶信号均产生了明显的事件相关电位 (ERPs) ;与HUT相比 ,HDT条件下ERPs的变化表现为慢电位的负向偏移 ;ERPs的变化有一定的方位和脑区特征 ,即以右后方位的T ERPs受影响最大 ,右前方位受影响最小 ,且T和NT ERPs均以F5 区受影响最大。结论HDT对听觉方位区分时脑功能状态有一定的影响。     

面孔内外特征对东西方面孔识别影响的ERP研究

目的 研究有无外部特征的东西方面孔在认知识别上的脑机制。方法 16名被试者辨别东西方人面孔性别，记录其脑电。结果 无论东西方面孔，无外部特征比有外部特征的面孔的P170波幅均增大，而N240波幅明显减小；西方面孔无外部特征与有外部特征的面孔产生的P170和N240之间的差异较东方面孔的小。上述变化在头皮前部更为显著。结论 在识别东西方面孔的过程中，均需要更多的资源分配于无外部特征面孔；有外部特征的面孔在加工机制上明显不同于没有外部特征的面孔，这一点还表现为被试者正确率的增加和反应时的加快；另外，西方面孔产生的差异波较东方面孔的小为弄族面孔在识别上容易混淆提供了电生理证据，而且也为弄族效应理论中的种族特征没有包含在面孔外部特征上提供了电生理证据。     

Assessment of reliability in functional imaging studies

PURPOSE: To investigate the reliability of functional magnetic resonance imaging (fMRI), an approach for mapping and quantifying reliably activated voxels was developed. MATERIALS AND METHODS: First, a SPM99 analysis was performed, and the resulting statistical maps were taken as the basis for subsequent analyses of reliability. Several approaches were demonstrated using 1). a voxel-wise intraclass correlation coefficient (ICC); 2). an analysis of scatter plots, calculating the correlation of contrast t-values for pairs of activation maps; and 3). the ratio of overlapping volumes as suggested in the literature. The methods were applied to an fMRI study in which subjects were asked to vary their attentional effort during watching a flickering checkerboard pattern with varying letters in the center. The subjects had to ignore or attend to the presentation, or they had to detect a target letter within the checkerboard. RESULTS: The imaging data showed good reliability in terms of ICC for regions of visual processing, as well as for frontal areas, especially in the letter detection task. Furthermore, the size of reliable clusters depended on the presumed attentional effort of the subjects. CONCLUSION: Application of the method demonstrated that the activation due to visual stimulation could also be detected very consistently during a no-attend condition, but the reliability of the activations were best during the attended tasks.