視覺注意是人類最基本的認(rèn)知活動之一,在視覺信息加工和視知覺過程中均起到非常重要的作用,不但可以提高行為檢測能力,而且能加快反應(yīng)時間。視覺注意同時受到自上而下(top-down)的認(rèn)知因素和自下而上(bottom-up)的感知因素的影響。眾多神經(jīng)影像學(xué)的研究表明,以額葉和頂葉為中心的額頂網(wǎng)絡(luò)在兩種視覺注意控制中都扮演著非常重要的角色,但額頂注意網(wǎng)絡(luò)中眾多的腦區(qū)如何進行相互調(diào)制,如何協(xié)調(diào)處理不同的注意任務(wù),這些問題均需要對額頂注意網(wǎng)絡(luò)進行更為深入、更為透徹的研究。本項研究采用功能磁共振成像技術(shù)(functional magnetic resonance imaging,fMRI)和經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)共同探究視覺注意額頂網(wǎng)絡(luò)。為了觸發(fā)不同的注意控制機制,我們采用先前一項研究中的視覺搜索范式。范式中包含了兩種刺激類型的任務(wù):pop-out任務(wù)與search任務(wù)。其中,pop-out任務(wù)中目標(biāo)刺激與干擾刺激顏色和朝向均不同,目標(biāo)刺激會在被試視野中突顯出來,自動地吸引注意,并且檢測任務(wù)不受干擾刺激的數(shù)量的影響,被試幾乎可以被動地做出反應(yīng),用于誘導(dǎo)出自下而上的注意機制;search任務(wù)中目標(biāo)刺激與干擾刺激僅朝向不同,需要被試根據(jù)記憶自主地費力搜索目標(biāo)刺激出現(xiàn)位置,用于誘導(dǎo)出自上而下的注意機制。通過fMRI技術(shù)對pop-out任務(wù)和search任務(wù)下的全腦進行成像掃描,分析兩種任務(wù)條件下各自腦區(qū)的激活情況,并結(jié)合前人研究成果選取右半腦的背外側(cè)前額葉(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)、額葉眼動區(qū)(frontal eye field,FEF)、頂上小葉(superior parietal lobule,SPL)三個腦區(qū)作為感興趣區(qū)域(Region of Interest,ROI)進行后續(xù)的TMS特異性靶向刺激,記錄被試在TMS刺激情況下執(zhí)行視覺搜索任務(wù)的行為結(jié)果(包括準(zhǔn)確率、反應(yīng)時間),對DLPFC、FEF、SPL在視覺注意額頂網(wǎng)絡(luò)中的作用進行更為深入、細(xì)致的分析與研究。無論是fRMI還是TMS的行為結(jié)果都表明,兩種視覺搜索任務(wù)下的準(zhǔn)確率和平均反應(yīng)時間均存在顯著性差異,說明這兩種任務(wù)分屬兩個不同的難度等級,同時也間接地表明信息傳遞處理可能分別經(jīng)由不同的通路,各自觸發(fā)了不同的視覺注意控制機制。fMRI實驗結(jié)果顯示,自下而上的注意調(diào)制主要激活了額葉、頂葉、顳葉以及邊緣葉;自上而下的注意調(diào)制主要激活了額葉,頂葉,枕葉以及皮下的雙側(cè)腦島。且pop-out任務(wù)下更多地激活了頂葉,search任務(wù)下更多地激活了額葉,這與我們之前ERP實驗~([1])結(jié)果一致。此外,扣帶回的前部與后部分別參與了不同的注意控制過程,前扣帶主要參與了自上而下的注意過程,而后扣帶更多地參與了自下而上的注意過程。TMS實驗結(jié)果表明,search任務(wù)下,TMS刺激右側(cè)DLPFC、FEF、SPL三個腦區(qū)均會抑制被試的行為反應(yīng),且SPL的抑制程度相對DLPFC、FEF更為強烈;pop-out任務(wù)下,TMS的刺激僅對SPL有抑制作用。此外,我們采用該組腦區(qū)坐標(biāo)對上述fMRI數(shù)據(jù)進行ROI分析發(fā)現(xiàn),不論何種任務(wù),SPL區(qū)域的激活程度均是三個腦區(qū)中最強的,其次是FEF區(qū)域,DLPFC是其中激活程度最小的;且search任務(wù)下三個腦區(qū)的激活程度均比pop-out任務(wù)激活更為強烈。以上結(jié)果均表明DLPFC、FEF參與了自上而下的注意控制過程,而SPL在自下而上、自上而下這兩種注意控制中均起到非常關(guān)鍵的作用。在本實驗中的兩種任務(wù)下,特異性刺激多個位點的結(jié)果均一致性地表明,rTMS刺激視覺搜索任務(wù)相關(guān)神經(jīng)元將導(dǎo)致大腦功能“虛擬損傷”,干擾搜索任務(wù)的行為表現(xiàn)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R445.2;R338.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 視覺注意相關(guān)理論
        1.1.1 視覺注意
        1.1.2 自下而上的注意控制
        1.1.3 自上而下的注意控制
    1.2 功能磁共振成像（fMRI）
        1.2.1 功能磁共振成像原理概述
    1.3 經(jīng)顱磁刺激（TMS）
    1.4 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理
    2.1 磁共振實驗設(shè)計
        2.1.1 實驗被試
        2.1.2 實驗范式
        2.1.3 磁共振數(shù)據(jù)采集
        2.1.4 磁共振數(shù)據(jù)分析
            2.1.4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
            2.1.4.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
            2.1.4.3 ROI分析
    2.2 TMS實驗設(shè)計
        2.2.1 實驗被試
        2.2.2 實驗流程
        2.2.3 實驗范式及刺激材料
        2.2.4 TMS刺激方法和刺激位點
        2.2.5 數(shù)據(jù)分析
第三章 實驗結(jié)果
    3.1 磁共振實驗結(jié)果
        3.1.1 行為結(jié)果
        3.1.2 腦成像結(jié)果
        3.1.3 ROI分析結(jié)果
            3.1.3.1 search任務(wù)
            3.1.3.2 pop-out任務(wù)
        3.1.4 視覺搜索任務(wù)激活分析
    3.2 TMS實驗結(jié)果
        3.2.1 TMS實驗行為結(jié)果
        3.2.2 準(zhǔn)確率
        3.2.3 反應(yīng)時間
        3.2.4 TMS刺激位點ROI分析
第四章 結(jié)果討論
    4.1 磁共振實驗討論
    4.2 TMS實驗討論
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張曉云;耿左軍;溫麗雅;;血氧水平依賴功能磁共振成像研究進展[J];臨床薈萃;2006年16期

本文編號：2867946