發(fā)布時間：2017-12-24 00:28

  本文關(guān)鍵詞：視覺—觸覺交叉模式配對聯(lián)想學(xué)習(xí)的腦活動研究　出處：《華東師范大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：為了適應(yīng)外界環(huán)境的快速變化,在長久的進化過程中,人類具備了將物體與物體建立相互聯(lián)結(jié)的能力,這一能力對生存至關(guān)重要。聯(lián)結(jié)的建立可以通過外顯或內(nèi)隱的途徑,可以發(fā)生在感覺模式之內(nèi)或之間。以往的研究表明,大腦中存在一個處理來自不同感覺模式的皮層系統(tǒng)；然而,我們依然不清楚該系統(tǒng)是如何在學(xué)習(xí)過程中對跨越感覺模式的信息進行整合并維持的。本論文的目標(biāo)是利用行為學(xué)實驗和腦電圖記錄手段,研究人類被試在執(zhí)行視覺-觸覺交叉模式配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)時,大腦形成并記憶不同模式感覺刺激間的聯(lián)想配對的過程,根據(jù)實驗結(jié)果對傳統(tǒng)的感覺信息分級處理模型進行補充完善。研究共包含三大部分。第一部分是文獻綜述。對交叉模式下的工作記憶及配對聯(lián)想學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)性的回顧和總結(jié),在前人研究的基礎(chǔ)上分析待解決的科學(xué)問題,并提出本研究的假說和設(shè)想。第二部分是實驗研究。通過行為學(xué)實驗和腦電記錄手段,論文在4個研究中探討了視覺-觸覺交叉模式下配對聯(lián)想學(xué)習(xí)中的腦活動。研究結(jié)果如下：1.研究一利用了延時配對聯(lián)想學(xué)習(xí)范式和腦電記錄手段探索了與交叉模式下配對聯(lián)想學(xué)習(xí)相關(guān)的事件相關(guān)電位成分的變化。在配對聯(lián)想學(xué)習(xí)實驗中,被試需要通過判斷先后出現(xiàn)的兩個刺激間的配對關(guān)系(配對或者不配對),結(jié)合系統(tǒng)對其判斷的反饋,學(xué)習(xí)主試預(yù)先定義好的視覺-觸覺交叉模式或者視覺-視覺單一模式的配對規(guī)則。學(xué)習(xí)前后的腦電變化被定義為學(xué)習(xí)效應(yīng)；同一學(xué)習(xí)階段中,交叉模式和單一模式之間腦電差異被定義為模式效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),前區(qū)電極記錄到的N400成分顯示出了學(xué)習(xí)而無模式效應(yīng),可能表征了配對聯(lián)想學(xué)習(xí)時的神經(jīng)活動,與刺激模式無關(guān)。相比而言,中區(qū)的P400成分則顯示了學(xué)習(xí)和模式兩種效應(yīng),提示該成分對學(xué)習(xí)時的神經(jīng)活動的表征取決于刺激的感覺模式。在后區(qū)記錄到的LPN(late posterior negativity)成分僅在交叉模式下顯示出了學(xué)習(xí)效應(yīng),因此該成分可能特異性地參與到交叉模式配對聯(lián)想學(xué)習(xí)的神經(jīng)活動中。在CNV(contingent negative variation)成分上僅觀察到模式效應(yīng)而無學(xué)習(xí)效應(yīng),提示其可能表征了交叉模式和單一模式下,與工作記憶有關(guān)的神經(jīng)活動的差異。此外,在交叉模式任務(wù)中,學(xué)會配對聯(lián)結(jié)后的延時晚期出現(xiàn)了α頻段振蕩的顯著增強,可能表征了與交叉模式工作記憶有關(guān)的神經(jīng)活動。2.研究二利用視覺再認任務(wù)對研究一里被試對實驗刺激本身的熟悉度進行了研究。行為學(xué)結(jié)果顯示,被試對于配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)中所用的實驗刺激的熟悉程度在兩個實驗區(qū)組后就達到了較高的水平(正確率超過85%),繼續(xù)學(xué)習(xí)配對也不會造成熟悉度的進一步顯著提高。結(jié)果提示,對配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)中實驗刺激熟悉度的變化可能并不是引起電生理結(jié)果中學(xué)習(xí)效應(yīng)的主要因素。3.研究三利用延時可變的配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)探索了刺激間延時對提取已習(xí)得配對關(guān)系的影響。該任務(wù)與研究一中的實驗任務(wù)相似,不同的是在測試區(qū)組內(nèi)新增了200和400毫秒兩種延時(對應(yīng)前一刺激呈現(xiàn)之后的400和600毫秒)。后一刺激在200毫秒條件下早于N400/P400和LPN出現(xiàn),而在400毫秒條件下早于LPN卻晚于N400/P400。結(jié)果顯示,200毫秒條件下,交叉模式和單一模式任務(wù)組的行為學(xué)表現(xiàn)均顯著地差于400和1300毫秒條件;交叉模式任務(wù)的被試在400毫秒條件下的反應(yīng)時顯著高于1300毫秒條件。結(jié)合研究一的發(fā)現(xiàn),這些結(jié)果提示了N400/P400和LPN確實在配對聯(lián)想學(xué)習(xí)發(fā)揮著作用。4.研究四記錄了不同延時條件的測試任務(wù)下交叉模式和單一模式任務(wù)的腦電信號。結(jié)果發(fā)現(xiàn),中區(qū)的P170和后區(qū)的N140、P220這三個成分表現(xiàn)出了穩(wěn)定的任務(wù)間差異,提示了對交叉模式聯(lián)結(jié)的習(xí)得可以影響到視覺的早期腦電成分。研究的第三部分是根據(jù)上述4項實驗研究的結(jié)果,結(jié)合前人的研究結(jié)論,對交叉模式配對聯(lián)想學(xué)習(xí)的神經(jīng)機制進行總結(jié),并提出進一步研究的設(shè)想。結(jié)果提示：通過執(zhí)行配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù),被試可以在較短的時間內(nèi)(約半小時)習(xí)得配對規(guī)則,這種學(xué)習(xí)可以誘發(fā)皮層的可塑性變化,并在腦電上反映為若干個連續(xù)的成分,這些成分與行為學(xué)任務(wù)的事件依次對應(yīng)并相關(guān)。綜上,這些結(jié)果為我們了解感覺交叉模式下聯(lián)想配對的建立和記憶的形成背后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化提供了切入點,為進一步研究跨通道感覺聯(lián)結(jié)的建立和維持提供了實驗基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：G442
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本文編號：1326136