执行功能各成分任务的大脑表征模式研究

摘要

执行功能作为一种一般性的控制功能，其本质在于对各种认知过程进行协调控制，确保认知系统能够以有效、灵活的方式产生具有目标导向性的行为。尽管在测量工具和维度数量上存在一定的争议，但从理论构建到实证研究均表明执行功能存在三种核心成分：刷新、抑制、转换。以往的脑影像研究主要关注了三种成分的代表性任务所涉及到的共同和特异的激活脑区，以此来推断成分间具有相同或不同的神经基础。然而功能磁共振研究领域的多体素模式分析指出即使不同任务引起了相同脑区的激活，也不能推断任务之间涉及到相同的认知过程或具有相同的神经机制。因此，基于执行功能的统一性与多样性理论，有必要从多体素模式的角度探讨不同执行功能任务引起的大脑表征模式的异同，这不仅有助于进一步细化、区分执行功能的特定成分，也有助于理解执行控制过程所涉及到的一般性的神经表征，还可为临床干预、神经调控及个体行为表现的预测评估提供具参考性的脑影像标记。 本研究采用组内多任务态设计，分别采集了刷新、抑制、转换的代表性任务，并结合执行功能的元分析结果，来考察执行功能大脑表征模式的一致性与特异性。研究一发现执行功能各任务的共激活区域主要位于额顶网络和扣带盖网络，其中额下结不仅作为共激活脑区，而且在表征模式上还具有较高的一致性。研究二进一步发现任务间的大脑表征模式是可分离的，刷新、抑制、转换有各自特异的功能区，广泛分布在由额-顶-扣-皮下区域构成的一个通用性的控制网络中。尽管存在可分离性，通过全脑的探照灯分析发现各任务在局部脑区仍共享较一致的神经表征，除额下结外，还包括中扣带皮层至辅助运动区，其作为执行控制的另一个枢纽。研究三利用大型公开数据库，证实了独立样本上高一致性表征区域的脑功能网络特征，可以有效预测个体在执行功能任务上的综合表现，实现了执行功能领域从综合的神经表征到综合的行为表现的跨样本连接。 综上所述，本研究从多体素模式的视角证实了执行功能的大脑表征模式具有一致性与特异性，挑战了以往研究中将共激活结果理解为共享了相同神经表征的观点，支持了执行功能的统一性与多样性理论。

目录

1文献综述

1.1引言

1.2执行功能的定义

1.3执行功能的成分与测量

1.4执行功能的脑影像研究

2问题提出与研究框架

2.1 问题提出

2.2 研究框架

3研究一 执行功能共激活脑区的表征模式

3.1 研究目的

3.2 研究方法

3.2.1 被试

3.2.2 执行功能任务

3.2.3 磁共振数据采集

3.2.4 数据分析

3.3 研究结果

3.3.1 共激活结果

3.3.2 共激活区域的表征模式

3.4 讨论

4研究二 执行功能全脑表征模式的一致性与特异性

4.1 研究目的

4.2 研究方法

4.2.1 被试

4.2.2 执行功能任务

4.2.3 磁共振数据采集

4.2.4 数据分析

4.3 研究结果

4.3.1 执行功能表征模式的特异性

4.3.2 执行功能表征模式的一致性

4.4 讨论

5 研究三 表征一致性脑区的功能特征对个体执行功能的预测

5.1 研究目的

5.2 研究方法

5.2.1 被试

5.2.2 数据采集

5.2.3 数据分析

5.3 研究结果

5.4 讨论

6 总讨论、不足与展望

6.1总讨论

6.2 不足与展望

7 结论

参考文献

附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

致谢

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