刺激屬性和注意因素共同影響視覺工作記憶-事件相關電位時空模式分析.pdf

1、研究目的: 在視知覺和視覺工作記憶（visual working memory，VWM）領域，空間和客體信息加工的分離得到了廣泛的實驗支持。但是關于空間與客體、各客體特征之間（如：顏色，形狀，大小，朝向等）在VWM中如何關聯(lián)和綁定仍不清楚。Kahneman和Treisman（1992）將隸屬同一客體的暫時情節(jié)表征稱為客體文件（objectfile）并認為它是實現(xiàn)了特征綁定的實體。Luck等（1997）認為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）卻提出了雙存儲模型，認為VWM中既可以儲存單一特征，也可以儲存特征綁定后的客體并且后者的儲存需要額外的注意機制。雙存儲模型得到了Delvenne和Bruyer（2004）的實驗支持，但是來自雙任務范式的實驗研究卻發(fā)現(xiàn)單一特征記憶績效與綁定后客體的記憶績效相同程度的受到了第二個任務的干擾，因此對綁定后客體的儲存需要額外注意資源的觀點提出了質疑。另一方面，Allen等發(fā)現(xiàn)綁定記憶績效受

3、刺激呈現(xiàn)方式的影響，同時呈現(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，該實驗提示空間信息在綁定記憶中發(fā)揮了作用。Jiang等（2000）的實驗則更直接的證實了空間構型信息有利于客體記憶。來自行為學的研究證實在WM中存在一個獨立的編碼階段。本研究旨在利用ERP技術精確的時間分辨率，通過改變線索的呈現(xiàn)方式（前/后線索）調節(jié)自頂向下的注意因素，考察空間、客體和兩者綁定三類工作記憶任務條件下各階段的神經機制。 方法和對象:

4、 16名在校大學生參與本研究，均為右利手，無神經精神疾患及精神病家族史，（矯正）視力正常。 實驗為2（線索：前/后）×3（任務：顏色/位置/綁定）設計。采用延遲匹配樣本任務和塊（block）設計。第一塊為在前線索條件下完成記憶顏色、位置、綁定三種任務，第二塊為在后線索條件下完成上述三種任務。塊間順序受試間平衡，塊內順序受試內平衡。記錄受試者完成各任務的正確率，利用通用型19導系統(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)受試者的反應績效，按照Pashler-Cowan公式計算WMC：K=刺激項目×（擊中率-虛警率）。使用SPSS13.0軟件對K值行兩因素重復測量方差分析，分別在前后線索的條件下行簡單效應分析，對相同任務在前后線索條件下的K值行配對t檢驗。Greenhouse-Geisser校正方法應用于重復測量方差分析中的交互效應，任務主效應和簡單效應分析。顯著性水平α=0.05。 對19通道的ERP

6、數(shù)據(jù)使用與K值相同的統(tǒng)計方法，不同的是采用保守的自由度減半的方法調整自由度。各通道ERP對應F值經插值獲得統(tǒng)計參數(shù)映像（statistical parametric mapping，SPM）-SPM（F），各通道ERP對應t值經插值獲得SPM（t）。顯著性水平α=0.05。 結果: （1）行為績效: 16名受試者在前、后線索的條件下完成顏色任務的K值分別為1.298±0.520、1.660±0.547，完成位置任

7、務的K值分別為3.258±0.610、3.170±0.600，完成綁定任務的K值分別為2.300±0.735、1.911±0.989。 任務和線索的交互效應顯著（F（1.99，29.77）=9.493，P=0.001），任務主效應顯著（F（1.97，29.62）=64.745，P=0.000），線索主效應不顯著（F（1，15）=0.103，P=0.753）。前線索條件下任務簡單效應顯著（F（2，30）=52.715，P=0.00

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

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

10、右側枕區(qū)（650-1050ms）。后線索條件下顯著的任務簡單效應出現(xiàn)在頂區(qū)（350-450ms）和右側前額葉（150-900ms）。 （3）ERP的SPM（t）: 前線索條件下三任務間兩兩比較配對t檢驗結果顯示：（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）和雙側額頂區(qū)（650-1050ms）。 后線索條件下三任務間兩兩比較配對t檢驗結果顯示：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）。 同一任務在前后線索條件下比較配對t檢驗結果顯示：顏色任務前后線索無顯著性差異，綁定任務顯著性差異發(fā)生于頂區(qū)（750-850ms），位置任務顯著性差

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