發(fā)布時間：2020-06-04 00:50

【摘要】：我們生活環(huán)境中很多活動具有節(jié)律性,如談話、音樂等。節(jié)律可以定義為多個間隔時間的有序組合。利用節(jié)律時間信息形成的時間期待稱為節(jié)律時間期待(rhythmic temporal expectation)。動態(tài)注意理論認為節(jié)律時間期待的形成過程是自動化,無需意志努力,不受注意控制的影響。節(jié)律時間信息之所以能夠?qū)硎录霈F(xiàn)時間進行預(yù)期,是由于事件之間的時間一致性,以及內(nèi)部注意資源與環(huán)境中節(jié)律信息同步振蕩的結(jié)果。該理論模型又稱為振蕩器模型,包括兩個重要的成分:振蕩器(oscillator)和注意能量脈沖(attentional energy pulse)。這兩個成分使得注意資源在時間上的分布并非均勻,而是以振蕩的形式展開,因此在不同的時間點,注意資源有高有底。振蕩器振蕩周期和相位能夠根據(jù)外部環(huán)境中刺激的時間結(jié)構(gòu)進行適應(yīng)性調(diào)整,逐漸地改變其自身振蕩周期和相位從而使得注意脈沖的峰值(即注意資源最多的時間點)與刺激出現(xiàn)時間趨近。換言之,振蕩器的適應(yīng)過程使得注意脈沖與外部刺激出現(xiàn)時間同步,最終注意資源分布變得集中,這個過程也稱為內(nèi)外偶聯(lián)。如果條件允許,振蕩器會持續(xù)適應(yīng)直至注意脈沖峰值與所期待的刺激出現(xiàn)時間匹配�；陔娚韺W(xué)研究的振蕩選擇假說也為動態(tài)注意理論提供了支持。低頻神經(jīng)振蕩強度的變化與神經(jīng)興奮波動強度有關(guān)。根據(jù)外部刺激節(jié)律,低頻神經(jīng)振蕩實時的調(diào)整其振蕩周期和相位,從而與外部刺激產(chǎn)生同步。這種神經(jīng)振蕩攜帶注意資源,通過相位和周期的調(diào)整,會使得相位集中。神經(jīng)振蕩反映了時間上達到興奮同步的神經(jīng)元的數(shù)量,反過來,神經(jīng)元群興奮同步的程度與內(nèi)外偶聯(lián)的程度有關(guān),并且依賴于環(huán)境中刺激的時間規(guī)律性程度。外部刺激序列節(jié)律性越強,內(nèi)外偶聯(lián)的準確性越高,注意資源越集中。持續(xù)地神經(jīng)振蕩內(nèi)外偶聯(lián)是大腦產(chǎn)生時間期待,促進積極感知的內(nèi)在機制。而感覺輸入的時間規(guī)律性導(dǎo)致了時間期待的產(chǎn)生,使事件出現(xiàn)時間可以被預(yù)測。雖然這兩種理論模型得到了眾多研究的支持,但是存在兩個問題:第一,節(jié)律序列中刺激之間的間隔時間多在1s以下;第二,由于聽覺通道相比于視覺通道加工時間信息更具有優(yōu)勢,研究多采用的是聽覺材料。時間認知分段綜合模型強調(diào)人們對時間的認知具有分段性,不同時間長度的時距表征涉及不同的過程,均受到多種因素的影響,例如刺激的物理特征、通道特性、認知因素或人格特征等等。因此,節(jié)律時間期待是否僅僅只是自動化的過程還需要對不同感覺通道,不同長度間隔時間構(gòu)成的節(jié)律時間期待進行考察。時間知覺的研究常常涉及“知覺到的現(xiàn)在”的內(nèi)涵,包括“知覺到的現(xiàn)在”的上限。多數(shù)研究僅僅限于5秒內(nèi)的持續(xù)性知覺,在該時間范圍內(nèi)信息被整合為一個整體進行加工。因此,其主要特征包括持續(xù)性和整體性。然而,這些研究多是針對單個時距,而節(jié)律時間信息可以理解為多個時距信息的規(guī)律性組合。要想研究注意控制對節(jié)律時間期待的影響,首先要求確定在何種間隔時間形成的節(jié)律時間信息下,能夠形成時間期待。視覺和聽覺在加工時間信息方面具有差異。聽覺通道擅長加工時間信息,而視覺通道擅長加工空間和運動信息。因此,研究一和研究二分別從聽覺和視覺通道,考察不同間隔時間形成的節(jié)律信息,是否均能夠形成時間期待,并考察在視覺和聽覺通道之間是否存在通道效應(yīng)。由于反應(yīng)時是被試成績的整體反應(yīng),即包括了早期知覺階段,也包括運動準備過程。因此,研究三我們同時采用反應(yīng)時和ERP成分為因變量指標,考察注意控制對不同節(jié)律速度下形成的時間期待的影響。聽覺在對節(jié)律的識別和記憶方面要優(yōu)于視覺,而視覺更擅長加工運動和空間信息,而以往研究常常將出現(xiàn)在固定位置的閃光構(gòu)成的視覺節(jié)律與聽覺節(jié)律進行對比,這種對比是不對等的。因此,在研究四中視覺材料以運動形式呈現(xiàn),考察運動信息對節(jié)律時間期待的作用,并進一步探討了注意控制對這種時間期待效應(yīng)的影響。研究一和研究二發(fā)現(xiàn),無論是在聽覺還是視覺通道,以2500ms及以下的間隔時間形成節(jié)律序列,均能夠形成節(jié)律時間期待。并且,研究還發(fā)現(xiàn),通過操作節(jié)律序列結(jié)束與目標出現(xiàn)之間的間隔時間(先期時間,foreperiod)確定節(jié)律時間期待效應(yīng)的范式容易受到時間流逝這一時間信息的影響。被試的反應(yīng)是節(jié)律時間期待和先期時間效應(yīng)共同作用的結(jié)果。通過改變節(jié)律序列中刺激的數(shù)量,來增加目標出現(xiàn)時間出現(xiàn)的不確定,能夠進一步減弱節(jié)律時間信息的作用。但是,這種減弱在視覺和聽覺通道中具有不同的表現(xiàn)。在聽覺通道中隨著目標出現(xiàn)時間確定性的增加,節(jié)律時間信息的作用越來越大。而在視覺通道中,被試的反應(yīng)更容易受到先期時間效應(yīng)的影響。此外,研究結(jié)果表明,采用將節(jié)律定義為等時間的、具有嚴格周期性的刺激序列,并且與刺激間間隔時間隨機變化的序列進行比較來確定節(jié)律時間期待,這種范式更加具有穩(wěn)定性。研究三發(fā)現(xiàn),當(dāng)以反應(yīng)時為因變量指標時,無論是在聽覺通道還是視覺通道中,以ISI 700ms和ISI 1500ms間隔時間形成的節(jié)律信息,其形成的節(jié)律時間期待效應(yīng)不受記憶負荷的影響,而以ISI 2500ms間隔時間形成的節(jié)律信息,形成的節(jié)律時間期待受到記憶負荷的影響。在高負荷條件下,節(jié)律序列和隨機序列之間,被試的成績沒有差異。這表明節(jié)律時間期待效應(yīng)可能具有分段性,2500ms以下間隔時間形成節(jié)律時間期待更加的自動化,而2500ms或以上間隔時間形成的節(jié)律時間期待效應(yīng)受到認知控制的影響。以ERP成分N1和P3為因變量指標時,發(fā)現(xiàn)在聽覺通道中,ISI 700ms和ISI 1500ms間隔時間形成節(jié)律時間期待不受注意控制的影響,而ISI 2500ms時記憶負荷影響了節(jié)律時間期待效應(yīng),表現(xiàn)為N1電位在高負荷和低負荷條件下,平均波幅沒有差異。P3成分在所有的條件下均沒有表現(xiàn)出顯著地差異。而在視覺通道中,僅僅在ISI 700ms間隔時間形成的節(jié)律時間期待效應(yīng)誘發(fā)了N1成分。而ISI 1500ms和ISI 2500ms間隔時間形成的節(jié)律時間期待未誘發(fā)明顯的N1成分。以上結(jié)果表明視覺和聽覺加工節(jié)律時間信息存在通道差異。研究四發(fā)現(xiàn),運動信息能夠明顯地促進視覺節(jié)律時間期待效應(yīng)。但是,在ISI-1500ms和ISI-2500ms條件下,這種促進效應(yīng)需要被試主動地去從運動信息中提取出節(jié)律信息。當(dāng)要求被試同時完成一項工作記憶任務(wù)時,時間期待效應(yīng)消失。這說明對視覺節(jié)律時間期待更加需要注意資源的參與。通過以上研究,本文系統(tǒng)地探討了注意控制對節(jié)律時間期待效應(yīng)的影響。研究表明,節(jié)律時間期待效應(yīng)受到節(jié)律速度(即序列中刺激間的間隔時間)的影響,且表現(xiàn)出了通道差異。在以ISI 2500ms間隔時間形成的節(jié)律,其形成的節(jié)律時間期待受到注意控制的影響。而當(dāng)視覺信息以運動形式表現(xiàn)出來時,ISI 1500ms及其以上間隔時間形成的節(jié)律時間期待效應(yīng)受到注意控制的影響。本研究采用的認知負荷任務(wù)是僅僅包含記憶保持和回憶過程的工作記憶任務(wù),未來研究還需要采用包含不同過程的記憶任務(wù)或知覺負荷任務(wù)來進一步考察注意控制對節(jié)律時間期待的影響。
【圖文】：

第一章 文獻綜述律時間期待是由于振蕩器的周期和相位實時調(diào)整從而達到與外部節(jié)律序列時間同步，導(dǎo)致個體期待事件將來某一時間出現(xiàn)并做出行為反應(yīng)(Barnes & Jones, 2000; Lawrence & Klein, 2013)。動態(tài)注意理論認為由于內(nèi)外偶聯(lián)機制，注意與期待建立了聯(lián)系。簡言之，時間期待本質(zhì)上是根據(jù)外部節(jié)律事件的時間規(guī)律將注意資源分配到將來的某一時間，如果事件或活動出現(xiàn)在期待時間，能夠提高加工效率，促進任務(wù)成績(Correa et al., 2006; Correa et al., 2005; Coull, 2004)。

(substantia nigra)釋放的多巴胺(Dopamine)在時距知覺中的重要作用。如圖 1 2 所示，在事件開始時，會引起大腦皮層中放電頻率不同的一組皮層神經(jīng)元(a)立刻同時放電(b)，同時黑質(zhì)中釋放的多巴胺。紋狀體(c)中的多棘細胞同時受到這兩種信號的影響，之后神經(jīng)元恢復(fù)各自的放電頻率，多棘細胞繼續(xù)對來自皮層細胞的神經(jīng)沖動進行監(jiān)控。當(dāng)計時結(jié)束時，黑質(zhì)會再次釋放多巴胺改變目標時刻紋狀體激活神經(jīng)元的突觸連接，通過大腦的其他部分向負責(zé)覺得大腦皮層發(fā)出“時間到”的信號。由于多巴胺在時距知覺中扮演重要作用，那么影響多巴胺分泌水平的疾病和藥物也會影響時距知覺。例如，未經(jīng)治療的帕金森病人，多巴胺水平低于正常人。在多種計時任務(wù)中，帕金森病人大腦中任務(wù)誘發(fā)的事件相關(guān)電位(event related potential, ERP)，即關(guān)聯(lián)負變(contingent negative variation, CNV)明顯減少，甚至消失(Praamstra & Pope, 2007)，，對節(jié)律的辨別成績明顯低于常人(Grahn & Brett, 2009; Jones & Jahanshahi, 2014; Te Woerd, Oostenveld,Lange, & Praamstra, 2018)。此外，腦成像的研究也為該模型提供了證據(jù)。Rao, Mayer 和Harrington, (2001)采用 fMRI 技術(shù)，采用時間比較法，讓被試判斷第二組兩個聲音的間隔時間與第一組兩個聲音的間隔時間哪一個更長。結(jié)果發(fā)現(xiàn)最先被激活的結(jié)構(gòu)是基底核。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：B842.3

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2 郭霞珍;程士德;;《內(nèi)經(jīng)》對生命節(jié)律的認識[J];吉林中醫(yī)藥;1987年06期

3 黃超文;談?wù)勆锕?jié)律及其在體育運動中的意義[J];懷化師專自然科學(xué)學(xué)報;1988年06期

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