人類對(duì)感覺閾限附近的視覺刺激的知覺不總是一致的。為探究這種視知覺不一致的現(xiàn)象及其神經(jīng)機(jī)制,一些研究者關(guān)注刺激前腦內(nèi)自發(fā)alpha神經(jīng)振蕩（8～13Hz）對(duì)視知覺的影響。近年來的研究發(fā)現(xiàn),刺激前alpha振蕩能量的降低能提高被試的探測(cè)擊中率,但不能提高知覺精確度;而刺激前alpha振蕩的相位能預(yù)測(cè)被試能否成功探測(cè)刺激。刺激前alpha能量被認(rèn)為調(diào)控了視皮層的基礎(chǔ)活動(dòng)強(qiáng)度;alpha能量的降低反映了皮層基礎(chǔ)活動(dòng)的增強(qiáng),進(jìn)而提高了對(duì)較弱刺激的探測(cè)率。刺激前alpha相位則被認(rèn)為調(diào)控了皮層興奮和抑制的時(shí)間;大腦在刺激呈現(xiàn)時(shí)的不同狀態(tài)（興奮/抑制）決定了最終的知覺結(jié)果。 

【文章來源】：心理科學(xué)進(jìn)展. 2020,28(06)北大核心CSSCICSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

余弦曲線的一個(gè)周期及余弦振蕩的相位與圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

要區(qū)分―視知覺精確程度提高‖和―反應(yīng)偏好變化‖這兩種解釋,有兩種方法。第一種方法是在探測(cè)任務(wù)中綜合考慮擊中率和虛報(bào)率,例如使用辨別力(d’)作為指標(biāo)(圖2A)。若刺激前alpha振蕩能量的降低會(huì)導(dǎo)致被試的知覺精確程度提高,那么在擊中率提高的同時(shí),虛報(bào)率降低或沒有明顯的變化,從而導(dǎo)致辨別力提高(圖2B上);若刺激前alpha振蕩能量的降低導(dǎo)致被試更偏好于做出―是‖反應(yīng),那么在擊中率提高的同時(shí),虛報(bào)率也會(huì)提高,辨別力不會(huì)發(fā)生明顯的變化(圖2B下)。另一種方法則是使用辨別任務(wù),要求被試報(bào)告呈現(xiàn)的刺激具體是哪一個(gè)。若刺激前alpha振蕩能量與被試的知覺精確程度有關(guān),那么在刺激前alpha振蕩能量較低時(shí),辨別任務(wù)正確率應(yīng)該更高;若刺激前alpha振蕩能量影響的是反應(yīng)偏好,則無論刺激前alpha振蕩能量如何變化,辨別任務(wù)的總體正確率不會(huì)發(fā)生顯著改變。刺激前alpha振蕩能量與被試在辨別任務(wù)中表現(xiàn)的關(guān)系,可以提供證據(jù)支持或質(zhì)疑―知覺精確程度提高‖的解釋。近年來的研究證據(jù)基本上不支持―刺激前alpha振蕩能量與視知覺精確程度有關(guān)‖的解釋。例如,在Limbach和Corballis(2016)的研究中,被試需要按不同的按鍵分別報(bào)告是否看到一個(gè)短暫呈現(xiàn)的菱形圖案;研究者同時(shí)考慮被試的擊中率、虛報(bào)率、辨別力、與刺激前alpha振蕩能量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)刺激前較低的alpha振蕩能量與較高的擊中率有關(guān),但也與較高的虛報(bào)率有關(guān),而被試的辨別力在刺激前alpha振蕩能量較高和較低的試次中沒有顯著差異。在Iemi等(2017)的研究中,被試或完成一個(gè)光柵探測(cè)任務(wù)(通過按不同按鍵報(bào)告是否探測(cè)到一個(gè)微弱的光柵刺激),或先后完成光柵位置分辨任務(wù)和光柵朝向分辨任務(wù)(通過按不同按鍵報(bào)告光柵呈現(xiàn)的位置或朝向);研究者在光柵探測(cè)、光柵位置分辨和光柵朝向分辨三種不同的知覺任務(wù)中探究刺激前alpha振蕩能量與視知覺能力的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)刺激前alpha振蕩能量的變化雖然與探測(cè)任務(wù)中的擊中率有關(guān),但與探測(cè)任務(wù)中的辨別力無關(guān),也與辨別任務(wù)中的辨別正確率無關(guān)。其他一些使用辨別任務(wù)的研究也得到類似的結(jié)果,即刺激前alpha振蕩能量不影響被試的辨別正確率(如Benwell et al.,2017;Samaha,Iemi,&Postle,2017)。此外,通過擬合被試在刺激前不同alpha振蕩能量水平下的心理物理曲線,Chaumon與Busch(2014)發(fā)現(xiàn),刺激前alpha振蕩能量的變化對(duì)被試心理物理曲線的影響更符合反應(yīng)偏好變化的模型所預(yù)測(cè),而與辨別力變化的模型所預(yù)測(cè)的不符。

這些研究結(jié)果除了提供了質(zhì)疑―刺激前alpha振蕩能量與視知覺能力有關(guān)‖的證據(jù)外,也帶來的一個(gè)新的問題,即刺激前alpha振蕩能量的變化究竟反映了怎樣的生理心理變化。上述研究認(rèn)為,在探測(cè)任務(wù)中,alpha振蕩能量的降低與被試更偏好于報(bào)告探測(cè)到刺激有關(guān)。Witt,Taylor,Sugovic和Wixted(2015)的研究指出,這種探測(cè)任務(wù)中反應(yīng)偏好的改變有兩種可能的機(jī)制：決策偏差(decision bias)和知覺偏差(perceptual bias)。前者認(rèn)為,反應(yīng)偏好的變化來自于反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)(c)的改變,如果反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)降低,那么被試進(jìn)行―是‖判斷時(shí)的神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)度需要超過的閾限更小,導(dǎo)致被試作出―是‖判斷的頻率將會(huì)提高(圖3A);后者認(rèn)為,反應(yīng)偏好的變化來自噪音和信號(hào)誘發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)度發(fā)生同樣的變化,如果噪音和信號(hào)誘發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)被同等增強(qiáng),那么神經(jīng)活動(dòng)高于反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的可能性將提高,導(dǎo)致被試將做出更多的―是‖判斷(圖3B)。Witt等人同時(shí)指出,使用常規(guī)的探測(cè)任務(wù)和辨別任務(wù)均無法對(duì)這兩種機(jī)制進(jìn)行區(qū)分。在Limbach和Corballis的研究中(Limbach&Corballis,2016),雖然研究者更支持決策偏差假說,但同時(shí)也認(rèn)為,他們使用的探測(cè)任務(wù)無法有效區(qū)分這兩種解釋。類似的,雖然Iemi等人(2017)認(rèn)為知覺偏差假說能夠同時(shí)解釋其研究中探測(cè)任務(wù)和辨別任務(wù)的結(jié)果,但他們的研究也無法區(qū)分知覺偏差和決策偏差這兩種假說。最近的一項(xiàng)研究中,Iemi與Busch(2018)嘗試對(duì)知覺偏差和決策偏差這兩種解釋進(jìn)行區(qū)分。研究者采用了新的探測(cè)任務(wù)范式,即―兩區(qū)間迫選‖(two-interval forced choice)的探測(cè)任務(wù)：在一個(gè)試次中存在一前一后兩個(gè)時(shí)間區(qū)間,兩個(gè)時(shí)間區(qū)間中只有一個(gè)時(shí)間區(qū)間有目標(biāo)刺激呈現(xiàn),另一個(gè)時(shí)間區(qū)間則不呈現(xiàn)任何刺激,被試需要通過按不同的按鍵判斷目標(biāo)刺激出現(xiàn)在哪一個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)。在這種范式中,大腦需要對(duì)比兩個(gè)區(qū)間內(nèi)的神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)弱來確定目標(biāo)出現(xiàn)在哪個(gè)區(qū)間。其研究邏輯是：若刺激前alpha振蕩能量與視皮層的基礎(chǔ)活動(dòng)強(qiáng)度有關(guān),那么被試在―兩區(qū)間迫選‖探測(cè)任務(wù)中的表現(xiàn)將會(huì)受到兩個(gè)區(qū)間前的alpha振蕩能量的大小關(guān)系的影響;若刺激前振蕩能量與被試的反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),那么被試的行為表現(xiàn)不會(huì)受到兩個(gè)區(qū)間前的alpha振蕩能量的大小關(guān)系的影響(圖4)。結(jié)果顯示,被試反應(yīng)正確的試次中,目標(biāo)出現(xiàn)的時(shí)間區(qū)間前的alpha振蕩能量低于無目標(biāo)出現(xiàn)的時(shí)間區(qū)間前的alpha振蕩能量,而在反應(yīng)錯(cuò)誤的試次中則剛好相反,即無目標(biāo)出現(xiàn)的時(shí)間區(qū)間前的alpha振蕩能量更低。也就是說,被試在有無目標(biāo)呈現(xiàn)的區(qū)間前的alpha振蕩能量的大小關(guān)系與被試反應(yīng)正確的可能性有關(guān)。這一研究結(jié)果更支持知覺偏差假說,即alpha振蕩能量的改變影響了視皮層的基礎(chǔ)活動(dòng)強(qiáng)度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用時(shí)頻分析研究非相位鎖定腦電活動(dòng)[J]. 武俠,鐘楚鵬,丁玉瓏,曲折.  心理科學(xué)進(jìn)展. 2018(08)



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