本文關(guān)鍵詞：任務(wù)轉(zhuǎn)換背后的功能腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了應(yīng)對(duì)時(shí)刻變化的環(huán)境,人類(lèi)需要根據(jù)自己的內(nèi)心目標(biāo)靈活地在不同的任務(wù)間進(jìn)行切換。由一個(gè)任務(wù)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)任務(wù)的過(guò)程被稱(chēng)為任務(wù)轉(zhuǎn)換(task switching),它是人類(lèi)認(rèn)知控制能力的一個(gè)重要成分。在實(shí)驗(yàn)室中,研究者通常采用任務(wù)轉(zhuǎn)換范式來(lái)研究轉(zhuǎn)換加工背后的心理機(jī)制。在這個(gè)范式中,被試根據(jù)要求執(zhí)行任務(wù)兩個(gè)或多個(gè)任務(wù),一般會(huì)有兩種情況,一種是被試需要從一個(gè)任務(wù)轉(zhuǎn)到另一個(gè)任務(wù),另一種是被試需要重復(fù)執(zhí)行先前的任務(wù)。研究者們一致發(fā)現(xiàn),被試在執(zhí)行轉(zhuǎn)換任務(wù)時(shí)的反應(yīng)時(shí)比執(zhí)行重復(fù)任務(wù)時(shí)的反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)而且錯(cuò)誤率高,這種轉(zhuǎn)換過(guò)程中行為表現(xiàn)變差的現(xiàn)象被稱(chēng)為轉(zhuǎn)換代價(jià)(switch cost)。當(dāng)一個(gè)任務(wù)出現(xiàn)后,個(gè)體會(huì)進(jìn)入一個(gè)任務(wù)特定的認(rèn)知狀態(tài),并且構(gòu)建一個(gè)包含知覺(jué)、注意、記憶、反應(yīng)相關(guān)的過(guò)程的任務(wù)設(shè)置(task-set)。相比于重復(fù)條件,轉(zhuǎn)換條件會(huì)導(dǎo)致一個(gè)任務(wù)設(shè)置更新的過(guò)程,該過(guò)程通常伴隨著更強(qiáng)的神經(jīng)活動(dòng)。近幾年神經(jīng)影像研究發(fā)現(xiàn)任務(wù)轉(zhuǎn)換依賴(lài)于多重的控制過(guò)程,分別負(fù)責(zé)不同的任務(wù)設(shè)置成分,并且受到一個(gè)一般性的額頂控制網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。此外,一些研究提出認(rèn)知控制功能是取決于大尺度功能腦網(wǎng)絡(luò)間的相互作用的。其中額頂網(wǎng)絡(luò)(fronto-parietal network,FPN)和扣帶蓋網(wǎng)絡(luò)(cingulo-opercular network,CON)是兩個(gè)主要的控制網(wǎng)絡(luò),負(fù)責(zé)對(duì)當(dāng)前任務(wù)設(shè)置的控制。作為一種典型的任務(wù)設(shè)置的控制過(guò)程,任務(wù)轉(zhuǎn)換應(yīng)當(dāng)同樣依賴(lài)于大尺度腦網(wǎng)絡(luò)間的相互作用,但其具體的腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化仍然是不清楚的。此外,一個(gè)位于額下溝和中央前溝交匯處的腦區(qū)——額下結(jié)(inferior frontal junction,IFJ),被認(rèn)為是任務(wù)轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要腦區(qū),負(fù)責(zé)一般性的任務(wù)設(shè)置更新。不過(guò)當(dāng)前的大尺度網(wǎng)絡(luò)研究并沒(méi)有突出該腦區(qū)的重要作用。這主要是因?yàn)榇蟪叨饶X網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化是任務(wù)情景特異的,之前的研究并沒(méi)有直接考察與轉(zhuǎn)換相關(guān)的腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化。我們認(rèn)為在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,為了完成任務(wù)設(shè)置的更新,左側(cè)IFJ與其他轉(zhuǎn)換相關(guān)腦區(qū)間功能連接會(huì)出現(xiàn)增強(qiáng)的現(xiàn)象。本研究采用一個(gè)典型的任務(wù)轉(zhuǎn)換范式,基于事件相關(guān)的功能磁共振實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),通過(guò)激活分析和有效連接的分析,來(lái)描述任務(wù)轉(zhuǎn)換背后的功能腦網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化。實(shí)驗(yàn)任務(wù)有兩種,分別是判斷面孔圖片的性別和漢字姓名的性別。這里不區(qū)分任務(wù)因素,只考慮轉(zhuǎn)換和重復(fù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件。我們考察轉(zhuǎn)換條件減去重復(fù)條件下的大腦激活情況,來(lái)確定與任務(wù)轉(zhuǎn)換過(guò)程相關(guān)的腦區(qū),然后把這些相關(guān)腦區(qū)作為種子點(diǎn),使用多元心理生理交互作用分析來(lái)考察這些腦區(qū)間的功能連接變化。我們收集了26名正常被試在完成行為任務(wù)時(shí)的功能磁共振數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)換任務(wù)的行為結(jié)果中,被試在轉(zhuǎn)換條件下的反應(yīng)時(shí)變長(zhǎng),錯(cuò)誤率更高,表現(xiàn)出一種典型的轉(zhuǎn)換代價(jià),同時(shí),轉(zhuǎn)換條件對(duì)比重復(fù)條件會(huì)導(dǎo)致一系列額頂腦區(qū)的正激活效應(yīng)。這些腦區(qū)包括:左側(cè)背外側(cè)前額葉(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)、雙側(cè)腦島(bilateral anterior insula,AI)、前扣帶皮質(zhì)(anterior cingulate cortex,ACC)、雙側(cè)背側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)(dorsal premotor cortex,dPMC)、左側(cè)額下結(jié)(inferior frontal junction,IFJ)、雙側(cè)頂下小葉(inferior parietal lobule,IPL)、雙側(cè)頂內(nèi)溝(intraparietal sulcus,IPS)、雙側(cè)頂上小葉(superior parietal lobule,SPL),以及枕葉皮層。這些激活腦區(qū)包括了轉(zhuǎn)換加工所涉及一些主要腦區(qū),并且與一個(gè)一般性的額頂控制網(wǎng)絡(luò)相吻合。我們選擇其中10個(gè)主要的腦區(qū)作為種子點(diǎn),在轉(zhuǎn)換對(duì)比重復(fù)條件下,計(jì)算了他們之間的有效連接。發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)換條件下,這些腦區(qū)間出現(xiàn)增強(qiáng)的功能連接,并且其連接模式反映了CON和FPN間的相互作用。其中,與CON相關(guān)的連接主要反映CON對(duì)其他腦區(qū)的輸出,而FPN相關(guān)的連接則反映了其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的相互作用。此外,左側(cè)AI是CON的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)且承擔(dān)了CON大部分的輸出,而左側(cè)IFJ接受來(lái)自CON的輸入,并且對(duì)其他FPN節(jié)點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)腦區(qū)施加影響,在這個(gè)轉(zhuǎn)換相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)模式中表現(xiàn)出一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)的作用。在連接強(qiáng)度和行為表現(xiàn)的相關(guān)分析中,所有連接的強(qiáng)度變化與行為轉(zhuǎn)換代價(jià)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),IFJ相關(guān)連接的強(qiáng)度變化與行為轉(zhuǎn)換代價(jià)也呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),但左側(cè)AI相關(guān)連接的強(qiáng)度變化與行為轉(zhuǎn)換代價(jià)表現(xiàn)不相關(guān)。相關(guān)分析結(jié)果說(shuō)明以左側(cè)AI為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的CON更多的是負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換信息的監(jiān)測(cè)以及啟動(dòng)控制,而以IFJ為核心的FPN則主導(dǎo)了控制的實(shí)施。當(dāng)前的結(jié)果表明,任務(wù)轉(zhuǎn)換是依賴(lài)于大尺度功能腦網(wǎng)絡(luò)間的動(dòng)態(tài)變化的,并且左側(cè)IFJ在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中起了核心的作用。這種轉(zhuǎn)換過(guò)程中腦網(wǎng)絡(luò)的連接模式為理解任務(wù)轉(zhuǎn)換背后的神經(jīng)機(jī)制提供了一個(gè)新的視角。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知控制 任務(wù)轉(zhuǎn)換 腦網(wǎng)絡(luò) 功能連接 功能磁共振成像
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：B842
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 1 文獻(xiàn)綜述9-18
• 1.1 任務(wù)轉(zhuǎn)換研究概述9-12
• 1.1.1 任務(wù)轉(zhuǎn)換研究的實(shí)驗(yàn)范式9-10
• 1.1.2 轉(zhuǎn)換代價(jià)的理論解釋10-12
• 1.2 任務(wù)轉(zhuǎn)換的功能磁共振研究概述12-15
• 1.2.1 任務(wù)轉(zhuǎn)換所涉及的腦區(qū)12-14
• 1.2.2 任務(wù)轉(zhuǎn)換的核心腦區(qū)14-15
• 1.3 基于fMRI的功能腦網(wǎng)絡(luò)研究概述15-18
• 2 問(wèn)題提出與研究方案18-20
• 2.1 問(wèn)題提出與研究意義18-19
• 2.2 研究方案19-20
• 3 實(shí)驗(yàn)研究20-27
• 3.1 被試20
• 3.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)與材料20-21
• 3.3 磁共振掃描參數(shù)21
• 3.4 數(shù)據(jù)分析21-23
• 3.4.1 行為數(shù)據(jù)分析21
• 3.4.2 磁共振數(shù)據(jù)激活分析21-22
• 3.4.3 磁共振數(shù)據(jù)功能連接分析22-23
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果23-27
• 3.5.1 行為數(shù)據(jù)23
• 3.5.2 磁共振數(shù)據(jù)23-27
• 4 討論27-30
• 5 總結(jié)30-31
• 參考文獻(xiàn)31-37
• 致謝37-38
• 科研成果及參與課題38

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2 李艷丹;現(xiàn)代漢語(yǔ)“寧可”復(fù)句研究[D];南京師范大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：330004