基于事件相关电位和弥散张量成像的冲突效应神经机制研究

摘要

冲突效应是指实验室环境下不一致性（incongruent，I）试次的反应时长于一致性（congruent，C）试次反应时，反应了冲突过程中被试“试次内”的冲突处理能力，代表了冲突条件下的即时认知控制能力。认知冲突作为认知控制的基础，发生在认知控制的早期阶段。冲突监测理论认为，内侧额叶和前扣带皮层，监测到冲突的发生，并通过传递冲突信号来调节相关脑区，进而提高控制水平，以便更好的解决冲突。
　　冲突效应的事件相关电位研究指出，Flanker N2成分在一定程度上可以作为冲突监测与试次内冲突解决能力的指标，反映了前扣带皮层监控下的认知控制的动态调控信息。N2成分可以指示反应冲突的大小。前人研究发现，相邻试次间的特征重复，以及所经历的试次类型（如偶然学习）都会影响冲突效应的大小。另一方面，N2作为冲突大小的指标与白质完整性的关系至今尚不清楚。近年来，有研究对冲突效应进行了重测信度测试。尽管冲突效应确实表现了鲁棒的特质性，但有一个有趣的现象，即前后两次实验任务中，后一次任务的反应时间明显短于第一次任务，即使两次任务间隔2周。这一现象可能是由于前后两次实验任务的练习效应促进了行为的改善。因此本文探索：
　　1）排除了特征整合，偶然学习及前一项不一致性试次带来的影响后，即“纯净”条件（CI-CC）下，N2振幅是否表现出明显的冲突效应；
　　2）“纯净”条件下的以N2为指标的冲突效应，是否与白质完整性相关；
　　3）经过前后两次实验任务的练习作用，试次内的冲突处理能力（冲突效应）是否得到提高；
　　4）个体在试次内冲突处理能力的提升，是否与个体的白质完整性有关。
　　实验募集了37名被试，并记录被试Flanker任务状态下的行为和脑电数据，且被试的弥散张量成像数据在行为实验前一天采集。第二次行为学实验与第一次间隔两周，采用相同的实验范式。本文首先探究行为学与N2成分在一致性条件和不一致性条件下是否存在显著差异，并探究以N2（CI-CC）振幅为指标的冲突效应个体间差异的白质神经基础；然后我们通过计算前后两次试验任务的RT（CI-CC）的改变，将被试分为两组，并对两组被试做组间白质差异分析。
　　结果发现：
　　1）纯净条件下的N2（CI-CC）振幅与RT（CI-CC）均表现出显著的冲突效应。且随着N2（CI-CC）振幅越大（N2波峰越负），需要的反应时间越长。
　　2）N2（CI-CC）振幅（z-score,z越大→N2波峰越负）与白质FA显著正相关，显著性区域位于右侧脑上纵束。
　　3）个体间冲突效应表现改善程度的差异，也与右侧上纵束的完整性有关。
　　结果表明，上纵束作为连接额叶与顶叶的主要纤维束，其白质完整越高，额叶至顶叶皮层的控制所需信息的传递越高效，进而个体的行为表现也越好。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1引言

1.2研究问题提出

1.3本文主要内容与组织安排

第二章 冲突效应及相关研究进展

2.1冲突效应及Flanker任务中的冲突效应相关研究

2.2冲突效应的神经电生理研究

2.3冲突效应的神经影像研究

2.4本章小结

第三章 冲突效应的行为和神经电生理指标研究

3.1实验方法

3.2数据处理与分析

3.3实验结果

3.4讨论

3.5本章小结

第四章 冲突效应指标N2的白质神经机制研究

4.1实验方法

4.2数据处理与分析

4.3实验结果

4.4讨论

4.5本章小结

第五章 冲突效应表现改善的白质神经机制研究

5.1实验方法

5.2数据处理与分析

5.3实验结果

5.4讨论

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文总结

6.2未来工作展望

参考文献

致谢

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