基于TMS技术探讨平滑追随眼动与注意的关系

摘要

平滑追随眼动是眼睛跟随运动中的目标物，将感兴趣物体的影像维持在视网膜中央凹的一种眼动方式。平滑追随眼动与注意有密切的联系，且研究发现额叶和顶叶皮层在注意控制中起到重要的作用。但是平滑追随眼动的神经机制多为非人类灵长类的电生理研究，对其人脑方面的神经机制的研究尚处于发展阶段。进一步，平滑追随眼动与注意的关系多采用心理物理学方法，因此欠缺对其神经机制的研究。本文结合经颅磁刺激(TMS)和眼动技术，共设计了3个实验，实验中采用offline的连续theta快速刺激(cTBS)的刺激模式，对额叶眼区和后顶叶皮层以及控制点进行TMS刺激，并采集和分析眼动数据，探讨感兴趣区域在平滑追随眼动与注意中所起的作用。
　　实验一中通过控制运动信号的变化来调节平滑追随所需的注意资源，即采用不同运动信息的视觉刺激驱动平滑追随眼动。结果表明cTBS刺激右侧PPC会减少平滑追随表现中注意需求所引起的差异性，即促进平滑追随眼动中注意资源的释放，使得两种驱动刺激间所需的注意资源总量减少。但是右侧FEF在本实验范式中受到cTBS的影响比较微弱。
　　针对实验一并未直接测量注意任务的缺陷，实验二在平滑追随任务中增加了目标识别任务，采用双任务的实验范式进行研究。结果显示，当cTBS刺激右侧PPC和右侧FEF时，与顶点vertex相比，均促进了朝右的平滑追随眼动的潜伏期，表明对右侧 PPC和右侧 FEF的刺激加快了同方向的平滑追随眼动中注意的释放。
　　已有研究提示中央凹刺激的消失有助于注意的释放，实验三研究PPC对中央凹刺激的消失所引起的注意释放的调节作用。实验中采用中央凹刺激在注意任务的目标物变化前0ms(no-gap)或者200ms(gap)消失，并结合目标探测任务进行研究。结果发现cTBS刺激右侧PPC减小了追随方向上平稳期速度增益的差值，主要倾向于提高了追随方向朝右时的速度增益，促进了同侧注意资源的释放。在gap后700ms内的速度增益中，对右侧PPC的刺激增大了no-gap和gap间速度增益的差值，促进了中央凹刺激对注意资源的调制，使得gap effect变大。
　　总之，后顶叶皮层在平滑追随眼动和注意中起到一定的促进作用，而额叶眼区虽然也促进了同方向的平滑追随眼动注意的释放，但是其神经机制的研究还需要做进一步的探讨。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 本文的研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 本文的主要贡献与创新

1.4 本文的研究内容与结构安排

第二章 PPC和FEF在运动信息调制平滑追随时的作用

2.1 实验设计

2.2 数据处理

2.3 实验结果分析

2.4 讨论

2.5 本章小结

第三章 PPC和FEF在平滑追随和注意双任务时的调制作用

3.1 实验设计

3.2 数据处理

3.3 实验结果

3.4讨论

3.5本章小结

第四章 PPC对平滑追随时中央凹刺激释放注意的调制作用

4.1 实验设计

4.2 数据处理

4.3 实验结果

4.4 讨论

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果