本文關鍵詞：語言信息加工的認知控制及其神經機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：認知控制是現代認知神經科學研究的重要構念,指個體在認知過程中依據當前任務目標,自上而下地對相關信息加工流程的計劃、操控和調節(jié)過程。認知控制涉及注意分配、目標維持、沖突控制和錯誤加工等基礎認知過程,對人類感知、思考、決策、語言等多種高級認知能力意義重大。語言是人類區(qū)別于其它動物最獨特的認知功能,因此研究語言信息加工的認知控制機制意義重大。語言能力包括語言產出、語言學習和語言理解等多種認知過程,其中認知控制在語言產出的抑制控制、語言學習的反饋控制和語言理解的語境控制各個層面都起到了關鍵作用。因此,本研究圍繞上述三個層面,采用功能磁共振和事件相關電位技術,結合神經肽催產素激素控制處理等手段,對認知控制在語言信息加工中的功能特點及其神經信息機制進行了系列研究。主要工作分三個部分:1、基于語言產出中雙語轉換命名任務的功能磁共振研究,完整描繪了語言轉換抑制控制的神經網絡機制。研究通過圖片命名任務,比較了中英雙語者在混合式命名相對于三種不同認知加工水平基線任務時的激活狀況:控制條件,母語單語命名和二語單語命名。研究發(fā)現語言轉換抑制控制調用了額—頂葉—皮層下結構的認知控制一般功能網絡,這個網絡結構超過了傳統的語言加工區(qū)域,從背外側前額葉、輔助運動區(qū)、緣上回一直延伸到扣帶回和尾狀核。其中背外側前額葉在接到前扣帶回對自動激活的非目標語言發(fā)出的錯誤監(jiān)測信息后,執(zhí)行認知決策和反應控制,從而抑制非目標語言的加工。尾狀核通過前額葉—基底神經節(jié)環(huán)路參與抑制控制,以促進或者抑制目標語言表征。輔助運動區(qū)起到了前扣帶回錯誤監(jiān)測功能的均衡控制作用。背外側前額葉與頂葉形成一個額—頂回路,使得雙語者通過工作記憶在線維持目標任務表征,抑制非目標語言的語音層面的激活。同時,不同書寫系統語言轉換還可能調用一般認知控制功能網絡之外的腦區(qū)結構,如左側舌回和雙側梭狀回等,以建立語言信息加工所需要的意義表征和語音編碼之間的聯系。2、基于語言學習的反饋調控系列實驗,刻畫了語言學習反饋控制的神經信息機制。通過神經系統內源性活性物質神經肽催產素和安慰劑對比的雙盲控制系列行為實驗和功能磁共振研究,首次證實了社會性反饋促進學習行為的文化差異性。磁共振結果表明反饋信息通過激活邊緣系統中與記憶情感調控有關的杏仁核結構,增強了其與海馬、尾狀核和腦島等大腦獎賞加工區(qū)域的功能連接,從而提高了大腦獎賞系統和認知控制凸顯網絡的激活強度,進而增強了語言學習記憶的效果。神經肽催產素通過提高反饋刺激的凸顯度和學習者對獎賞/懲罰的期待效應,促進了認知控制凸顯網絡的更強激活。3、基于語言理解中語境控制信息加工過程的腦電實驗,對比研究了認知控制的時間進程及其資源分配機制。利用語境控制的兩個ERP實驗,對比研究了聽覺語義通達各個階段語境對語言要素信息加工的認知調控過程。語境控制條件下誘發(fā)的N1、N400和LPC成分特點表明,語言加工中的語境認知調控可以在詞匯通達前深入到語音要素的感知層面,并伴隨了詞匯選擇、語義整合和語義修補的整個詞匯語義通達過程。認知控制資源根據語言加工目標按需分配,在前期的詞匯選擇和語義整合階段,元音加工得到了更多的認知控制資源,但在后期的語義修補階段,音調得到了更多的認知資源。語言信息加工三種不同層面認知控制的神經信息機制研究結果表明,語言認知控制調用了一個包含額葉、頂葉和皮層下結構的通用認知控制網絡,這個網絡可以通過尾狀核為節(jié)點的凸顯網絡與情感網絡等其它認知神經網絡交互,且認知控制的時間進程和資源分配依據語言任務目標表現出高度的靈活性和精密性。語言加工這種靈活的認知控制神經機制可能是人類語言的生物學進化適應的結果。未來需要從語言認知控制能力動態(tài)發(fā)展機制的角度開展進一步研究。
【關鍵詞】：認知控制 神經信息機制 語言信息加工 雙語轉換 反饋學習 功能磁共振 事件相關電位 催產素
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R338
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 引言13-14
• 1.2 認知控制神經機制的已有研究14-15
• 1.3 語言加工認知控制的問題與爭議15-20
• 1.3.1 語言轉換產出中的抑制控制15-17
• 1.3.2 語言學習記憶中的反饋調控17-18
• 1.3.3 語言理解加工中的語境調控18-20
• 1.4 本文主要研究內容20
• 1.5 本文結構安排20-22
• 第二章 語言轉換的抑制控制神經機制研究22-39
• 2.1 引言22-26
• 2.1.1 雙語轉換的抑制控制22-23
• 2.1.2 語言抑制網絡結構的爭議23-25
• 2.1.3 本章重點研究問題25-26
• 2.2 實驗方法26-29
• 2.2.1 被試26
• 2.2.2 刺激材料26-27
• 2.2.3 實驗程序27-28
• 2.2.4 數據采集與處理28-29
• 2.3 實驗結果29-33
• 2.3.1 行為測試結果29
• 2.3.2 磁共振成像結果29-33
• 2.3.2.1 控制條件基線對比結果29-30
• 2.3.2.2 母語命名基線對比結果30-31
• 2.3.2.3 二語命名基線對比結果31-33
• 2.4 討論33-36
• 2.4.1 背外側前額葉的功能機制33-34
• 2.4.2 緣上回的功能機制34-35
• 2.4.3 尾狀核的功能機制35
• 2.4.4 扣帶回及相關結構35-36
• 2.4.5 語言特異相關結構36
• 2.5 本章小結36-39
• 第三章 語言學習的反饋控制神經機制研究39-68
• 3.1 引言39-41
• 3.1.1 語言記憶反饋控制的基本問題39-40
• 3.1.2 語言學習的社會認知調控特點40
• 3.1.3 本章重點研究問題40-41
• 3.2 催產素的神經調控功能41-42
• 3.3 研究設計42-47
• 3.3.1 實驗任務范式42-43
• 3.3.2 實驗一43-44
• 3.3.3 實驗二44
• 3.3.4 實驗三44-46
• 3.3.5 磁共振數據采集與分析46-47
• 3.4 實驗結果47-59
• 3.4.1 行為測試結果47-53
• 3.4.1.1 實驗一結果47-49
• 3.4.1.2 實驗二結果49-50
• 3.4.1.3 實驗三結果50-53
• 3.4.2 磁共振成像結果53-59
• 3.4.2.1 判斷反應階段53-57
• 3.4.2.2 結果反饋階段57
• 3.4.2.3 功能連接分析57-59
• 3.4.2.4 行為結果和BOLD信號變化相關分析59
• 3.5 討論59-66
• 3.5.1 反饋調控的社會文化異同61-63
• 3.5.2 反饋調控的神經信息過程63-66
• 3.6 本章小結66-68
• 第四章 語言加工的語境控制神經機制研究68-93
• 4.1 引言68-72
• 4.1.1 語言認知控制的時間進程之爭68-69
• 4.1.2 語言認知控制的資源分配之爭69-71
• 4.1.3 本章主要研究問題及手段71-72
• 4.2 實驗一72-86
• 4.2.1 實驗設計72-73
• 4.2.2 實驗方法73-79
• 4.2.2.1 被試73
• 4.2.2.2 刺激材料73-76
• 4.2.2.3 實驗程序76
• 4.2.2.4 EEG數據采集76-78
• 4.2.2.5 EEG數據分析78-79
• 4.2.3 實驗結果79-84
• 4.2.3.1 行為數據結果79-80
• 4.2.3.2 腦電數據結果80-84
• 4.2.4 討論84-86
• 4.2.4.1 早期負波84-85
• 4.2.4.2 N40085
• 4.2.4.3 LPC85-86
• 4.3 實驗二86-89
• 4.3.1 實驗設計86-87
• 4.3.2 實驗方法87
• 4.3.2.1 被試87
• 4.3.2.2 刺激材料87
• 4.3.2.2 實驗程序與數據采集87
• 4.3.3 實驗結果87-89
• 4.3.3.1 行為測試結果87-88
• 4.3.3.2 腦電數據結果88-89
• 4.3.4 討論89
• 4.4 總討論89-91
• 4.4.1 語境控制的時間進程89-90
• 4.4.2 語境控制的認知資源分配機制90-91
• 4.5 本章小結91-93
• 第五章 全文總結與展望93-96
• 5.1 全文工作總結93-94
• 5.2 后續(xù)工作展望94-96
• 致謝96-97
• 參考文獻97-116
• 攻讀博士學位期間取得的成果116-118

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