視覺(jué)注意的神經(jīng)機(jī)制研究.pdf

1、注意是一項(xiàng)基本的人類(lèi)認(rèn)知活動(dòng)，注意可以提高行為的檢測(cè)能力和加快反應(yīng)的時(shí)間，注意的障礙與精神分裂癥(Schizophrenias)、注意缺陷多動(dòng)障礙(AttentionDeficit Hyperactivity Disorder，ADHD)、阿爾茨海默病(Alzheimer's Disease)、高血壓等臨床疾病有密切的關(guān)系，因此對(duì)正常人的注意的神經(jīng)機(jī)制的研究是進(jìn)一步進(jìn)行臨床研究的基礎(chǔ)。利用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)人們注意一個(gè)視覺(jué)刺

2、激或事件時(shí)，大腦中有較多的區(qū)域趨于活躍。但是大腦中的各個(gè)活躍區(qū)域是怎樣進(jìn)行連接溝通從而形成視覺(jué)注意的表現(xiàn)?哪些區(qū)域的障礙或溝通障礙引起了相應(yīng)的疾病?這些問(wèn)題將有賴(lài)于對(duì)視覺(jué)注意網(wǎng)絡(luò)的研究而得以解決。注意網(wǎng)絡(luò)的研究手段包括心理學(xué)實(shí)驗(yàn)、單細(xì)胞活動(dòng)記錄、功能磁共振成像(functional magneticresonance imaging，fMRI)、正電子斷層成像(positron emission computerizedtopograp

3、hy，PET)、腦電圖(electroencephalogram，EEG)、神經(jīng)心理測(cè)試(AttentionalNetworks Test，ANT)、數(shù)學(xué)建模算法等。
　　 本論文圍繞視覺(jué)注意的神經(jīng)機(jī)制問(wèn)題，利用高時(shí)間分辨率的腦電事件相關(guān)電位(event-related potential，ERP)和信號(hào)處理方法進(jìn)行了深入、細(xì)致、有創(chuàng)新性的研究。所做的主要工作與成果如下：
　　 (1)發(fā)展了一個(gè)基于K-means聚類(lèi)相關(guān)

4、系數(shù)的相關(guān)源成像的新方法
　　 該方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)源的分離，同時(shí)能抑制一定的噪聲干擾。應(yīng)用于視覺(jué)注意腦電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，分解出三個(gè)源成分，包括兩側(cè)枕部和額葉區(qū)域。結(jié)果顯示在注意條件下，刺激對(duì)側(cè)視覺(jué)皮層誘發(fā)出了更大的P1和N1成分。同時(shí)能發(fā)現(xiàn)額葉區(qū)域的源在注意和非注意條件下的區(qū)別：在注意條件下，額葉區(qū)域在刺激后100ms和250ms左右時(shí)分別產(chǎn)生了兩個(gè)大的處理負(fù)波；然而在非注意條件下，只有一個(gè)140 ms左右的小的處理負(fù)波。
　

5、　 上述新方法發(fā)現(xiàn)在視覺(jué)注意中額葉和枕部參與了早期的感覺(jué)和知覺(jué)過(guò)程，為了研究活躍區(qū)域之間的關(guān)系，利用相位同步聚類(lèi)方法計(jì)算了視覺(jué)注意的功能連通性。結(jié)果與相關(guān)源成像的結(jié)果一致：在注意狀態(tài)下，刺激對(duì)側(cè)枕葉區(qū)域和刺激同側(cè)頂額葉聯(lián)合區(qū)域的皮層神經(jīng)元群耦合性強(qiáng)；而在非注意狀態(tài)下，刺激同側(cè)、對(duì)側(cè)枕葉區(qū)域和刺激同側(cè)頂額葉聯(lián)合區(qū)域的皮層神經(jīng)元群互相耦合。
　　 (2)利用共空間模式分解和低分辨率電磁斷層成像方法研究視覺(jué)注意的時(shí)-空動(dòng)力學(xué)特性

6、r>　　 我們分解出三個(gè)時(shí)-空模式，空間模式顯示，在這個(gè)自上而下的注意控制實(shí)驗(yàn)中，激活的區(qū)域包括視覺(jué)皮層、前額葉皮層、前扣帶回和后頂葉皮層；時(shí)間模式顯示，在刺激后150 ms時(shí)刺激對(duì)側(cè)的前額葉皮層和后頂葉皮層同步被激活，但只有前額葉皮層具有早期的注意效應(yīng)；在刺激后200-260 ms期間，激活的后頂葉皮層的潛伏期比前額葉皮層短。結(jié)果顯示在注意和非注意條件下，大腦采取了不同的資源分配策略，注意下，視覺(jué)皮層被分配了大部分資源，非注意下，前

7、扣帶回和后頂葉皮層被分配了大部分資源?；谝陨涎芯砍晒?，我們提出了視覺(jué)注意的感知覺(jué)處理過(guò)程中，額葉、頂葉和視覺(jué)皮層之間的時(shí)間關(guān)系模型。
　　 (3)利用改進(jìn)的視覺(jué)目標(biāo)檢測(cè)腦電實(shí)驗(yàn)，研究在自上而下和自下而上的兩種不同注意控制下的額葉-頂葉網(wǎng)絡(luò)
　　 在自上而下的注意控制下，反應(yīng)時(shí)和P300的潛伏期比自下而上的注意控制下顯著長(zhǎng)；兩種注意控制條件下，目標(biāo)檢測(cè)P300波分布具有顯著差異，自下而上的注意控制下呈現(xiàn)頂葉分布，而自上而