刺激屬性和注意因素共同影響視覺(jué)工作記憶-事件相關(guān)電位時(shí)空模式分析.pdf

1、研究目的: 在視知覺(jué)和視覺(jué)工作記憶（visual working memory，VWM）領(lǐng)域，空間和客體信息加工的分離得到了廣泛的實(shí)驗(yàn)支持。但是關(guān)于空間與客體、各客體特征之間（如：顏色，形狀，大小，朝向等）在VWM中如何關(guān)聯(lián)和綁定仍不清楚。Kahneman和Treisman（1992）將隸屬同一客體的暫時(shí)情節(jié)表征稱(chēng)為客體文件（objectfile）并認(rèn)為它是實(shí)現(xiàn)了特征綁定的實(shí)體。Luck等（1997）認(rèn)為VWM的加工單位是綁定后

2、的客體而不是分散的特征，但是Wheeler等（2002）卻提出了雙存儲(chǔ)模型，認(rèn)為VWM中既可以?xún)?chǔ)存單一特征，也可以?xún)?chǔ)存特征綁定后的客體并且后者的儲(chǔ)存需要額外的注意機(jī)制。雙存儲(chǔ)模型得到了Delvenne和Bruyer（2004）的實(shí)驗(yàn)支持，但是來(lái)自雙任務(wù)范式的實(shí)驗(yàn)研究卻發(fā)現(xiàn)單一特征記憶績(jī)效與綁定后客體的記憶績(jī)效相同程度的受到了第二個(gè)任務(wù)的干擾，因此對(duì)綁定后客體的儲(chǔ)存需要額外注意資源的觀(guān)點(diǎn)提出了質(zhì)疑。另一方面，Allen等發(fā)現(xiàn)綁定記憶績(jī)效受

3、刺激呈現(xiàn)方式的影響，同時(shí)呈現(xiàn)方式好于序列呈現(xiàn)方式，而特征記憶則不受呈現(xiàn)方式的影響，該實(shí)驗(yàn)提示空間信息在綁定記憶中發(fā)揮了作用。Jiang等（2000）的實(shí)驗(yàn)則更直接的證實(shí)了空間構(gòu)型信息有利于客體記憶。來(lái)自行為學(xué)的研究證實(shí)在WM中存在一個(gè)獨(dú)立的編碼階段。本研究旨在利用ERP技術(shù)精確的時(shí)間分辨率，通過(guò)改變線(xiàn)索的呈現(xiàn)方式（前/后線(xiàn)索）調(diào)節(jié)自頂向下的注意因素，考察空間、客體和兩者綁定三類(lèi)工作記憶任務(wù)條件下各階段的神經(jīng)機(jī)制。 方法和對(duì)象:

4、 16名在校大學(xué)生參與本研究，均為右利手，無(wú)神經(jīng)精神疾患及精神病家族史，（矯正）視力正常。 實(shí)驗(yàn)為2（線(xiàn)索：前/后）×3（任務(wù)：顏色/位置/綁定）設(shè)計(jì)。采用延遲匹配樣本任務(wù)和塊（block）設(shè)計(jì)。第一塊為在前線(xiàn)索條件下完成記憶顏色、位置、綁定三種任務(wù)，第二塊為在后線(xiàn)索條件下完成上述三種任務(wù)。塊間順序受試間平衡，塊內(nèi)順序受試內(nèi)平衡。記錄受試者完成各任務(wù)的正確率，利用通用型19導(dǎo)系統(tǒng)記錄ERP，分析從靶刺激出現(xiàn)前100ms至出

5、現(xiàn)后1200ms的ERP數(shù)據(jù)。 根據(jù)受試者的反應(yīng)績(jī)效，按照Pashler-Cowan公式計(jì)算WMC：K=刺激項(xiàng)目×（擊中率-虛警率）。使用SPSS13.0軟件對(duì)K值行兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析，分別在前后線(xiàn)索的條件下行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，對(duì)相同任務(wù)在前后線(xiàn)索條件下的K值行配對(duì)t檢驗(yàn)。Greenhouse-Geisser校正方法應(yīng)用于重復(fù)測(cè)量方差分析中的交互效應(yīng)，任務(wù)主效應(yīng)和簡(jiǎn)單效應(yīng)分析。顯著性水平α=0.05。 對(duì)19通道的ERP

6、數(shù)據(jù)使用與K值相同的統(tǒng)計(jì)方法，不同的是采用保守的自由度減半的方法調(diào)整自由度。各通道ERP對(duì)應(yīng)F值經(jīng)插值獲得統(tǒng)計(jì)參數(shù)映像（statistical parametric mapping，SPM）-SPM（F），各通道ERP對(duì)應(yīng)t值經(jīng)插值獲得SPM（t）。顯著性水平α=0.05。 結(jié)果: （1）行為績(jī)效: 16名受試者在前、后線(xiàn)索的條件下完成顏色任務(wù)的K值分別為1.298±0.520、1.660±0.547，完成位置任

7、務(wù)的K值分別為3.258±0.610、3.170±0.600，完成綁定任務(wù)的K值分別為2.300±0.735、1.911±0.989。 任務(wù)和線(xiàn)索的交互效應(yīng)顯著（F（1.99，29.77）=9.493，P=0.001），任務(wù)主效應(yīng)顯著（F（1.97，29.62）=64.745，P=0.000），線(xiàn)索主效應(yīng)不顯著（F（1，15）=0.103，P=0.753）。前線(xiàn)索條件下任務(wù)簡(jiǎn)單效應(yīng)顯著（F（2，30）=52.715，P=0.00

8、0），LSD檢驗(yàn)3任務(wù)間兩兩比較差異顯著（P=0.000）。后線(xiàn)索條件下任務(wù)簡(jiǎn)單效應(yīng)顯著（F（2，30）=49.799，P=0.000），LSD檢驗(yàn)顯示顏色與綁定無(wú)顯著性差異（P=0.199），其余兩組間差異顯著（P=0.000）。 前后線(xiàn)索條件下同一任務(wù)間兩兩比較，顏色（t（1，15）=-2.775，P=0.014）和綁定任務(wù)（t（1，15）=2.398，P=0.030）差異顯著，位置任務(wù)（t（1，15）=0.518，P=0.

9、612）差異不顯著。 （2）ERP的SPM（F）: 顯著的交互效應(yīng)出現(xiàn)在額-中央-頂區(qū)（350-550ms），右側(cè)前額葉皮層和雙側(cè)頂區(qū)（750-950ms）。顯著的任務(wù)主效應(yīng)出現(xiàn)在頂葉皮層（250-350ms）和雙側(cè)額頂區(qū)（650-1050ms）。顯著的線(xiàn)索主效應(yīng)出現(xiàn)在雙側(cè)前額和枕區(qū)（150-350ms）和中央-頂區(qū)（650-1050ms）。前線(xiàn)索條件下，顯著的任務(wù)簡(jiǎn)單效應(yīng)出現(xiàn)在雙側(cè)額-中央-頂區(qū)（350-550ms）和

10、右側(cè)枕區(qū)（650-1050ms）。后線(xiàn)索條件下顯著的任務(wù)簡(jiǎn)單效應(yīng)出現(xiàn)在頂區(qū)（350-450ms）和右側(cè)前額葉（150-900ms）。 （3）ERP的SPM（t）: 前線(xiàn)索條件下三任務(wù)間兩兩比較配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果顯示：（1）綁定和顏色的顯著性差異發(fā)生于頂葉皮層（750-1050ms）；（2）綁定和位置的顯著性差異發(fā)生于枕葉（250-350ms），中央-頂葉（350-550ms）和雙側(cè)額區(qū)（650-1050ms）；（3）顏色和位

11、置的顯著性差異發(fā)生于中央，頂區(qū)（350-550ms）和雙側(cè)額頂區(qū)（650-1050ms）。 后線(xiàn)索條件下三任務(wù)間兩兩比較配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果顯示：綁定和位置顯著性差異發(fā)生于右前額（150-850ms），綁定和顏色無(wú)顯著性差異，顏色和位置顯著性差異發(fā)生于右前額（150-850ms）。 同一任務(wù)在前后線(xiàn)索條件下比較配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果顯示：顏色任務(wù)前后線(xiàn)索無(wú)顯著性差異，綁定任務(wù)顯著性差異發(fā)生于頂區(qū)（750-850ms），位置任務(wù)顯著性差

12、異發(fā)生于右側(cè)額葉（350-450ms）和中央頂區(qū)（650-850ms）。 結(jié)論: 本研究發(fā)現(xiàn)線(xiàn)索因素僅僅改善了綁定記憶績(jī)效，對(duì)空間記憶績(jī)效無(wú)影響，而且在空間信息被忽視的情況下?lián)p害了客體記憶績(jī)效，支持和擴(kuò)展了Boolean地圖假說(shuō)（Huang等2007）。 WM的維持期可以分為知覺(jué)、固化和保持階段，擴(kuò)展了前人提出的兩階段模型（Chun&Potter，1995）。固化階段的選擇機(jī)制包括了兩個(gè)不同的注意網(wǎng)絡(luò)?？腕w特征不