基于心理旋转认知加工过程的经颅交流电刺激效应研究

摘要

空间认知能力是智力的重要组成部分，是航天航空领域心理学选拔的一个重要指标，心理旋转是一种想象客体或自身旋转的空间表征转换能力，是衡量空间认知能力的重要标尺之一，运动想象任务训练是提升心理旋转能力的常用方法。经颅交流电刺激（Transcranial Alternating Current Stimulation，tACS）是一种通过在大脑皮层施加微弱交流电刺激从而进行神经调节的非侵入刺激技术，已经被证实可以调节自发性的脑电活动，影响运动、感知、记忆、学习等认知功能，逐渐成为神经科学研究的重要方法。
　　研究表明特定节律的tACS能够引起运动皮层兴奋性改变进而提升运动表现，而心理旋转活动涉及运动相关脑区兴奋性提升，因此，tACS有可能提升心理旋转能力。本文利用心理旋转实验范式，以行为学表现和ERP电生理参数作为主要评判指标，探索tACS对心理旋转能力的影响。本文的主要研究内容有：
　　1、完成不同刺激频率tACS对心理旋转的影响实验和alpha节律tACS对心理旋转的影响实验，得到行为学和脑电数据。
　　2、不同节律tACS对心理旋转能力影响研究：测量被试在alpha、beta、theta节律和sham tACS刺激下的反应时间，研究发现以alpha和beta节律进行的tACS的刺激能显著减小反应时间，提升被试的心理旋转能力。
　　3、基于ERP生理指标研究tACS对心理旋转能力的影响：研究对照组和alpha节律tACS组心理旋转相关的负波（Rotation-Related Negativity，RRN）的差异，发现刺激组的RRN幅值比对照组幅值低，同时研究还验证了反应时和旋转角度的线性关系。
　　本研究表明alpha和beta节律的tACS可以提高心理旋转能力，tACS有望作为一种无创的空间认知能力提高方式在临床和相关疾病治疗中发挥重要作用。

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 本文的研究目的和意义

1.3 本课题研究内容及主要工作

第二章 理论概述与实验方案设计

2.1 视觉空间认知能力

2.2 心理旋转理论介绍

2.3 tACS介绍

2.4 不同频率tACS对心理旋转的行为学实验

2.5 alpha频率tACS对心理旋转的脑电实验

2.6 本章小结

第三章 不同刺激频率tACS对心理旋转的探究

3.1 实验结果

3.2 本章小结

第四章 alpha节律tACS对心理旋转的效应研究

4.1 脑电信号相关知识

4.2 事件相关电位介绍

4.3 统计学和脑电信号方法分析

4.4 行为学数据处理

4.5 脑电数据处理

4.6 本章小结

第五章 总结

5.1 研究总结

5.2 研究的不足和展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢