情绪控制对奖赏加工的影响:来自ERP的证据

对奖赏大小的评估与为了得到该奖赏需要付出努力的大小成反比,这就是努力打折效应(effort discounting).在冲突任务中,不一致的相对一致的试次需要更多的心理努力来控制冲突.文中利用情绪性面孔一词任务,通过设置一致性与奖赏大小的关系,考察了情绪冲突控制影响奖赏加工的时间进程.结果发现,高奖赏相对于低奖赏在前部额叶中线位置上诱发了更负的N1成分.冲突控制对奖赏加工的影响体现在:不一致刺激之后相对于一致刺激之后的高奖赏,会诱发出更负的N300-450成分.对高奖赏条件下不一致与一致刺激之后的N300-450成分的差异波进行偶极子溯源分析表明,该成分的产生与前扣带回有关.这个结果表明,情绪冲突控制的确会影响奖赏加工,而且前扣带回在其中可能起着重要作用.     

分类活动中的认知控制：一项事件相关电位研究

采用事件相关电位(ERP)探索了分类过程中认知控制的神经机制.以几何图形为刺激材料设置两类任务：包含冲突抑制的分类任务和不包含冲突抑制的分类任务.将两类任务诱发的脑电分别进行叠加和平均，并将两者相减得到差异波.在200到500ms范围包含冲突抑制的分类任务比不包含冲突抑制的分类任务诱发的ERP波形表现出更为负向的偏移.差异波波峰潜伏期约为340ms(N340).地形图显示N340在右侧额中央区活动最强(FCz点).偶极子源定位分析结果显示，N340可能起源于扣带前回.由于两类任务中相同的是分类任务的吻合提取加工，所以两类任务的差异波反映的是除吻合提取之外的加工，即抑制控制加工，因此N340可能反映了高级认知活动(如分类)中认知控制.     

短时太极(八法五步)对大学生负性情绪刺激下抑制功能影响的ERP研究

为探讨短时太极(八法五步)干预对大学生负性情绪下抑制功能的影响及其神经机制.本研究以24名大学生为研究对象,随机分为负性情绪刺激组(负性组)、中性情绪刺激组(中性组),各组12人(男6女6),测量情绪刺激前后的抑制功能并同步采集ERP数据.对负性组进行一次60 min中等强度的太极(八法五步)运动干预,干预后再次测量其情绪刺激前后的抑制功能并同步采集ERP数据.结果表明:1)运动干预前不同情绪刺激对抑制功能影响的差异为:①在反应时上,情绪刺激前,负性组与中性组在各任务(一致、不一致、抑制冲突)上的反应时均无显著性差异;情绪刺激后,负性组比中性组在各任务上的反应时均显著延长;负性组情绪刺激后较刺激前在各任务上的反应时均非常显著延长;中性组情绪刺激后较刺激前在各任务上的反应时均无显著差异.表明负性情绪刺激降低了抑制功能的运行效率.②在N2振幅上,情绪刺激后,负性组比中性组在一致、不一致任务上前额叶N2振幅均显著减小,表明负性情绪刺激降低了抑制功能任务出现后200 ms左右前额叶的电压值.2)短时太极(八法五步)干预对负性情绪刺激下抑制功能的影响为:①负性组干预后较干预前在各任务(一致、不一致、抑制冲突)上的反应时均显著缩短,表明干预后抑制功能的运行效率显著提升;②负性组干预后较干预前在一致、不一致任务上前额叶N2振幅较均显著增大,表明运动干预后抑制功能任务出现后200 ms左右前额叶的电压值显著增大.综上可知:负性情绪刺激对抑制功能具有干扰作用,其神经机制是前额叶区N2振幅降低;短时太极(八法五步)能够降低负性情绪刺激对抑制功能的干扰,其神经机制是前额叶区N2振幅增大;太极(八法五步)是降低负性情绪刺激对抑制功能干扰的有效手段.     

情绪状态对数字和空间认知任务的影响

x采用有表情和无表情的面孔图片作为刺激,诱发相应的情绪状态后,让被试完成一种数字大小判断任务和一种空间认知任务。结果表明,面孔有无表情对空间认知任务的完成速度有显著影响,而对数字任务没有影响。分析其原因,可能是由于情绪加工与空间认知涉及相同的脑区,而与数字任务则不同。     

延迟干扰对空间工作记忆信息再认的影响

通过延迟匹配的实验方式,要求被试完成空间工作记忆任务和延迟干扰任务,主要对空间工作记忆再认阶段的行为和ERP数据进行分析.实验发现：延迟干扰任务对空间工作记忆的再认速度产生影响,正探测条件下,位置不同条件显著快于位置相同条件,而负探测条件则正好相反.正探测条件在枕区诱发的P1和N1的波幅大于负探测条件.此外,还发现不同实验条件下,P300的潜伏期存在差异,正探测条件下,位置相同条件的P300潜伏期显著长于位置不同条件;而在负探测条件下,位置相同条件的P300潜伏期显著短于位置不同条件.实验结果说明延迟干扰任务对空间工作记忆再认的影响主要出现在刺激评估和反应决策阶段.     

标识设计中语义认知事件相关电位

采用事件相关电位(ERP)技术,以公共空间标识为研究对象,探索图文语义一致或不一致对用户标识认知的影响.实验材料源于GB/T 10001《标志用公共信息图形符号》,采用Matlab13b和Stata14对脑电和行为数据进行处理.结果表明:在标识认知过程中,诱发了N170、P200、N300和N400,说明被试经历了分类处理、情绪唤醒、逻辑判断和语义判断4个阶段;图文语义是否匹配2种条件下所诱发的N300在前额区差异显著;N400在前额区、中央区和顶区差异显著.N300和N400可以作为判断标识图形与预期语义是否一致的神经测量指标.     

视、听偏差刺激选择性注意的ERPs研究

本实验采用了视听双通道伪同时呈现的oddball模式,以汉字和简单几何图形为视觉刺激,1000Hz和800Hz的纯音为听觉刺激,使用注意通道(注意和非注意条件)×刺激概率(偏差刺激概率均为15%,标准刺激的概率均为85%)的2×2因素设计,来研究视觉和听觉偏差刺激在注意和非注意条件下诱发的事件相关电位(ERPs)。实验中视觉和听觉刺激随机序列地呈现给被试(刺激间隔ISI为700～1300ms),被试被要求注意某一通道如视觉通道,而相应地忽视另一通道即听觉通道,以左右手触键反应,如左手反应视觉偏差刺激,右手反应视觉标准刺激。结果表明,听觉偏差刺激在注意和非注意条件下均诱发了类似的不匹配负波(MMN);而视觉偏差刺激在注意和非注意条件下没有诱发MMN或类似MMN的成分,这是因为视觉系统的平行加工特性和难以对视觉影像产生记忆痕迹。听觉偏差刺激在注意条件下重迭了N2b成分并跟随了P3a成分,这种重迭和跟随反映了选择注意中的定向反应。注意条件下听觉和视觉的偏差刺激诱发了较大波幅的P300成分,反映了工作记忆中的表象更新。本实验的结果支持Naatanen对MMN所做的观察,听觉偏差刺激所诱发的MMN与注意条件的无关性反映了听觉通道中感觉刺激特征的自动化加工。     

不确定监控的事件相关电位研究

采用与以前不同的实验任务范式对不确定监控的认知神经加工过程进行了探索．实验采用被试间设计,把被试分成两组：知觉组和监控组,分别完成黑白方块判断任务．知觉组被试判断两种色块的面积是否相等;而监控组被试则对自己做出准确分辨的确定性进行判断．实验发现：监控组被试的反应时间显著长于知觉组被试;监控组被试在头皮前部诱发出的N2（160—220ms）成分的波幅,显著大于知觉组被试,在头皮后部诱发的P2（170230ms）成分的波幅大于知觉组;监控组被试在头皮前部,340—440ms和440—540ms两个时间窗口诱发出的事件相关电位成分与知觉组相比更为负走向．实验结果说明,监控加工所激活的脑区可能对负责完成具体认知加工任务的脑区存在某种“调节”机制,不同脑区之间的“调节”机制可能正是监控对认知加工过程的调节作用在大脑活动中的反映．     

难以觉察的虚假信息锚定效应

用一个ERP实验考察了符合自然情境下,外部未知信息和虚假信息对具备一定自发锚知识的被试进行数字判断任务的影响．行为结果发现,未知信息和虚假信息都同化了最终的结果判断,出现了明显的锚定效应：高锚导致最终判断值偏高,低锚导致最终判断值偏低．其中,虚假信息比未知信息的锚定程度略弱．ERP数据为锚定加工机制提供了电生理证据：加工初期是外部锚占优的自动化通达阶段,虚假锚和未知锚的数量大小命题同样得到通达,出现了与通达相关的N300,加工后期自发锚信息参与整合加工,不可行低锚比可行高锚LPC波幅更大,源定位发现与表达调整需求相关的额中回更多参与了低锚条件下的加工．这表明,当自发锚信息与外部锚通达的命题一致时,易化通达加工,反之则抑制通达加工,进行受控的调整加工．     

正性情绪状态对工作记忆刷新功能的影响

采用事件相关电位（ERP）技术,检验动态记忆任务中各认知成分在正性情绪状态下的变化,并探讨了正性情绪对工作记忆各组成系统的影响．实验结果发现,相对于中性情绪状态,与中央执行系统刷新功能密切相关的中央-顶分布的晚正成分（350—600ms）在正性情绪下波形更负;在左右额区的150-350ms及600-800ms也发现,与刷新相关差异波在正性情绪下更负;而与复述和储存子系统相关的ERP波形在正性情绪下更正,并且在350600ms的左侧脑区最明显．实验结果表明,工作记忆的各组成系统功能不同,因此正性情绪对它们的作用不同,并在中央执行系统中发现了情绪与认知的高级结合．     

时序知觉中意识与无意识的贡献

以部分西绍尔音乐能力测试为材料,采用加工分离程序,分别计算了时序知觉中意识和无意识的贡献,旨在验证时序知觉中无意识成分的存在并定量地分离出其贡献.结果表明:①意识成分和无意识成分的贡献大小在各种任务难度条件下的差异均不显著;②意识成分受任务难度影响较大,表现为随着任务难度的增加,意识过程的作用逐渐减弱,而无意识成分不受任务难度的影响.因此,时序知觉中存在意识和无意识过程的分离;内隐无意识成分的贡献表现为具有抗干扰的稳定性,而且其作用是非常重要的,相对于意识成分而言,高任务难度条件下无意识成分的贡献表现得更加突出.     

基于fMRI的Stroop效应调整机制研究

为探讨Stroop任务中宏观调整对微观调整的作用,应用功能磁共振技术分析Stroop效应中的两种调整机制的作用关系.结果显示:1)高调整条件下,前个为一致性试次时,后个试次的反应时较长,对应前扣带回活性较低; 2)高调整条件下的反应时较高冲突条件下的短,右侧背外侧前额叶活性较高.结果表明,不一致试次引起的微观调整更明显,且微观调整受宏观调整影响.     

感情色彩双字词内隐加工的ERP研究

以汉语情感词系统中的汉语双字词作实验材料,记录20名大学生在执行情绪词汇判定任务时的事件相关电位(ERP), 初步探讨被试对汉语感情色彩双字词进行内隐加工时的脑内时程动态变化.结果显示:正性词或负性词诱发的ERP波幅比中性词诱发的ERP波幅大,而正性词与负性词诱发的ERP波幅之间差异不显著.正性词和负性词诱发的晚正成分(LPC)都是左半球大于右半球,右半球优势和愉悦度优势均不明显.研究结果提供了感情色彩双字词内隐加工的情绪效应及其优势半球的电生理学证据.     

与飞行任务相关的认知负荷对听觉事件相关电位的影响

为研究与飞行任务相关的认知负荷对听觉事件相关电位的影响, 采用14名被试者开展飞行模拟实验, 完成基于不同认知负荷水平的仪表监视任务。同时, 由耳机双侧呈现oddball模式下的听觉刺激, 引导被试者关注飞行模拟任务, 忽略听觉刺激。记录听觉事件相关电位失匹配负波(mismatch negativity, MMN)、N1和P2作为认知负荷的评价指标。实验结果表明认知负荷对额叶MMN的影响显著, MMN平均波幅在高认知负荷下显著增强, 表明被试者对任务不相关信息的自动加工能力提高, 且MMN平均波幅与模拟飞行期间被试者对异常信息的正确探测率正相关。提示额中央区的MMN对于与飞行任务相关的认知负荷具有较好的敏感性, 并可能用于复杂飞行任务的认知负荷水平评价。但是, 实验结果也表明认知负荷对早期听觉成分N1, P2以及颞叶MMN的影响不明显, 在一定程度上说明了听觉事件相关电位在评价与飞行任务相关的认知负荷时所表现出的复杂效应。     

基于ERP技术的数字界面布局认知与评估

为了探索用户对数字界面不同布局形式的比较和评估的认知过程,根据事件相关电位技术,采用较高相似度界面布局与较低相似度界面布局的Oddball实验范式,并结合脑电数据与行为数据,分析比较了2种相似度条件下N2b成分、P300成分的波幅和潜伏期变化情况.结果表明:在靶刺激认知早期阶段,N2b成分的波幅与靶刺激和标准刺激的偏差程度呈正相关关系;进入较深层次加工过程后,靶刺激所诱发的P300成分的波幅与靶刺激和标准刺激的相似程度呈正相关关系.研究结论可拓展应用于界面的迭代评估过程中,为实际项目中数字界面产品风格继承性评估提供重要的参考依据.     

基于去趋势波动分析的不同特征音乐刺激下脑电特性

旨在研究受试者对不同特征音乐的心理生理反应, 探索脑电长程关联特性. 招募 10 名在校学生作为受试者, 参与 4 种具有不同物理特征的音乐聆听任务, 并完成自我情绪评价, 同步采集受试者任务期间的头皮脑电信号. 针对音乐刺激脑电的非平稳非线性特性, 使用一种检测非平稳时间序列的长程相关性非线性方法——去趋势波动分析, 通过计算脑电信号分频段序列的标度指数分析脑电信号长程相关性, 并结合行为学数据, 探究不同音乐特征对情绪加工的影响. 实验结果显示, 升调版欢快乐曲诱发的积极情绪感受会显著降低, 而无论升调还是降调都会显著降低悲伤音乐诱发的悲伤情绪效应; 在不同音调特征的音乐刺激诱发下, 受试者在 alpha, beta 频段上还表现出明显大脑偏侧化特点, 左半球脑动力表现更活跃. 所应用的标度指数可以反映不同音乐刺激下脑电的特异性.     

基于独立分量分析的失匹配负波快速提取

失匹配负波(MM N)是一种由刺激变化所诱发的听觉诱发电位成分,其过低的信噪比造成检测和提取比较困难。提出利用独立分量分析(ICA)方法对多导听觉诱发电位信号进行多次分解,根据MM N产生的生理机制及其信号特征,设计合理的独立分量选取原则,提取MM N。该方法通过仿真实验验证,能有效提高信噪比。在真实数据的处理中,仅用传统方法20%左右的实验时间,实现MM N成分波的提取。这将促进MM N在认知神经科学及临床上的应用。     

The Effects of Selective Attention on ERPs Elicited by Visual & Auditory Deviant Stimuli

本实验采用了视听双通道伪同时呈现的ｏｄｄｂａｌ模式,以汉字和简单几何图形为视觉刺激,１０００Ｈｚ和８００Ｈｚ的纯音为听觉刺激,使用注意通道（注意和非注意条件）×刺激概率（偏差刺激概率均为１５％,标准刺激的概率均为８５％）的２×２因素设计,来研究视觉和听觉偏差刺激在注意和非注意条件下诱发的事件相关电位（ＥＲＰｓ）。实验中视觉和听觉刺激随机序列地呈现给被试（刺激间隔ＩＳＩ为７００～１３００ｍｓ）,被试被要求注意某一通道如视觉通道,而相应地忽视另一通道即听觉通道,以左右手触键反应,如左手反应视觉偏差刺激,右手反应视觉标准刺激。结果表明,听觉偏差刺激在注意和非注意条件下均诱发了类似的不匹配负波（ＭＭＮ）;而视觉偏差刺激在注意和非注意条件下没有诱发ＭＭＮ或类似ＭＭＮ的成分,这是因为视觉系统的平行加工特性和难以对视觉影像产生记忆痕迹。听觉偏差刺激在注意条件下重迭了Ｎ２ｂ成分并跟随了Ｐ３ａ成分,这种重迭和跟随反映了选择注意中的定向反应。注意条件下听觉和视觉的偏差刺激诱发了较大波幅的Ｐ３００成分,反映了工作记忆中的表象更新。本实验的结果支持Ｎａａｔａｎｅｎ对ＭＭＮ所做的观察,听觉偏差刺激所诱发的ＭＭＮ与注意条件的无关性反映     

基于触觉P300的脑控下肢康复机器人

基于P300信号的脑机接口技术在康复医疗领域具有广阔的应用前景,但P300信号的诱发方式多为视听刺激诱发,容易导致患者视听疲劳,同时也限制了视听障碍患者的使用。针对这些不足,设计一种基于触觉P300的脑控下肢康复机器人系统,在被试的左右食指处各放置一个振动器,通过调整左右手振动器的刺激间隔、刺激时长及刺激比例让P300信号更容易诱发和区分;利用共空间模式算法和支持向量机对信号进行特征提取和分类。被试通过选择关注左手或右手的振动刺激输出不同指令,从而控制下肢康复机器人进行相应动作。实验证明,被试通过感受振动刺激可以轻松诱发脑电中的P300信号,在不进行P300信号平均叠加的条件下,分类准确率为86.50%,既保证了较高的分类准确率,又缩短了指令输出时间。每位被试均可通过下肢康复系统顺利完成训练任务,证明了该方法的可行性。     

一种新的提取事件相关电位的退同步平均技术

指出了传统事件相关电位研究中的突现刺激会诱发外源性成分污染内源性认知成分 ,并导致注意自动俘获 .通过让符号串相对于视线移动来模拟自然阅读 ,发现了字符串中的串首和串尾符号会诱发出外源性成分 ,但串中的准持续呈现字符不会诱发外源性成分 .在此基础上 ,提出了一种去同步平均技术 ,利用该技术能够消除外源性成分干扰和注意的自动俘获 ,直接提取内源性认知成分