大腦時間預期的動態(tài)響應過程研究.pdf

1、預期是一種大腦狀態(tài)，它反映了即將到來的感覺環(huán)境的先驗信息。由于預期與注意具有相似的行為學表現(xiàn)，二者的神經(jīng)效果也極易混淆。最近研究發(fā)現(xiàn)預期是不同于注意的特定響應，并對預期過程中的激活腦區(qū)及其聯(lián)系進行了初步探索，然而對于預期過程中大腦的動態(tài)響應過程目前尚未有定論。預期編碼模型提出，大腦在預期過程中，會產(chǎn)生一個模板與即將到來的刺激進行匹配；當刺激與模板一致時，會發(fā)生匹配響應；當刺激與模板不一致時，會發(fā)生誤差響應。那么究竟匹配響應與誤差響應的相

2、應電生理機制有何差別，這成為揭示預期過程中大腦動態(tài)響應過程的關鍵問題。
　　本文設計了基于視覺誘發(fā)的時間預期實驗，采集了14名健康被試的腦電數(shù)據(jù)，對采集到的腦電數(shù)據(jù)進行了時域波形分析、時頻域的相位同步性分析以及基于偏定向相干性（PDC）的腦網(wǎng)絡分析，并對執(zhí)行任務過程中的行為學數(shù)據(jù)進行了分析。行為學研究結果發(fā)現(xiàn)，發(fā)生匹配響應時，被試的平均反應時間顯著小于發(fā)生誤差響應時，表明正確預期顯著加快了被試的反應速度。從時域波形圖中可以看出，視

3、覺N1在額區(qū)達到峰值的時間比后部區(qū)域早，表明了視覺N1與認知的關聯(lián)；從腦地形圖的結果可以看出，在整個大腦皮層，發(fā)生匹配響應時視覺N1的波幅均大于發(fā)生誤差響應時，表明兩種響應過程中大腦激活程度存在差異?；赑DC的腦網(wǎng)絡分析結果發(fā)現(xiàn)，在δ，α，β和γ頻段，匹配響應過程構建的網(wǎng)絡比誤差響應過程構建的網(wǎng)絡集群系數(shù)更高，這表明該過程中腦網(wǎng)絡更復雜，網(wǎng)絡運行效率更高；δ，θ和γ頻段腦網(wǎng)絡中介中心度的分析表明，發(fā)生誤差響應時自下而上的影響較強，發(fā)生

4、匹配響應時自上而下的影響較強。
　　本研究中的相位同步性分析結果顯示，匹配響應過程中相位同步性增強的時間，在枕頂顳聯(lián)合皮層的某些導聯(lián)處與右前額皮層的某些導聯(lián)處相同（刺激出現(xiàn)后100~200ms）；誤差響應過程中相位同步性增強的時間，在枕頂顳聯(lián)合皮層的某些導聯(lián)處比右額皮層的某些導聯(lián)處早200ms。結果表明，匹配響應和誤差響應有著不同的信息傳輸過程，匹配響應在各級大腦皮層是時間同步的，而誤差響應則是從初級皮層到高級皮層逐級進行，有較明