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本研究主要關(guān)注以下兩點(diǎn):①關(guān)注“認(rèn)知控制”對(duì)N2的影響杭跪;③關(guān)注能誘發(fā)前頭皮分布的N2成分的范式仙逻。研究認(rèn)為前部N2應(yīng)該被劃分為單獨(dú)的與控制和失匹配相關(guān)的子成分。另外涧尿,oddball范式誘發(fā)的N2屬于與注意相關(guān)的N2家族成分系奉,且在視覺(jué)模態(tài)下,N2成分具有后側(cè)頭皮分布姑廉。本研究在相同的范式下綜合相關(guān)研究缺亮,同時(shí)比較不同范式下的研究結(jié)果,得出的結(jié)論具有一定參考性桥言,且整篇文章邏輯清晰萌踱。?
閱讀本期文章前建議大家回顧下P3a與P3b的整合理論,方便大家理解文章的脈絡(luò)号阿。
P300可能是事件相關(guān)電位(ERP)中被研究最多的成分并鸵。其振幅對(duì)誘發(fā)刺激的刺激概率和任務(wù)相關(guān)性敏感,其潛伏期反映刺激評(píng)估時(shí)間扔涧。P300根據(jù)其不同頭皮分布和不同功能相關(guān)分為兩個(gè)子成分:額部最大P3a反映對(duì)環(huán)境中意外或重要事件的注意定向园担,頂側(cè)最大P3b反映工作記憶的更新。
通常與P3a和P3b一同觀察到的是較小枯夜、較早的N2弯汰。標(biāo)簽“N2”是指在平均ERP波形中的第二個(gè)負(fù)峰。貼上這樣的標(biāo)簽還因?yàn)樗S著聽(tīng)覺(jué)模態(tài)下湖雹,一個(gè)顯著的約在100ms達(dá)到峰值的位于額中央的負(fù)波咏闪。或者是視覺(jué)模態(tài)下摔吏,一個(gè)顯著的約在180ms達(dá)到峰值的位于顳枕區(qū)的負(fù)波鸽嫂。在早期的研究中,一般把N2和P3聯(lián)系在一起舔腾,被稱(chēng)為“N2-P3復(fù)合體”(N2-P3 complex)溪胶,一些研究基于與刺激概率相關(guān)的目的而將它們結(jié)合起來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
近年來(lái)稳诚,人們對(duì)N2成分重新燃起了興趣哗脖,因?yàn)镹2成分的功能與P3成分不同,并且對(duì)N2成分的研究有助于理解認(rèn)知過(guò)程的性質(zhì)和順序称勋。例如颜说,有大量的文獻(xiàn)研究,它們關(guān)注前部N2在認(rèn)知控制中的作用屋吨。認(rèn)知控制(cognitive control)在一定程度上定義為對(duì)策略的監(jiān)控或管理(“我的反應(yīng)速度有多快桑逝?”“我的反應(yīng)速度應(yīng)該有多快棘劣?”)以及對(duì)為策略管理提供信息的反饋的加工(“另一個(gè)錯(cuò)誤”;“那個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)是比我預(yù)期的還要糟糕”等等)楞遏。此外茬暇,認(rèn)知控制的概念涵蓋了對(duì)行動(dòng)的即時(shí)控制,例如取消準(zhǔn)備好的反應(yīng)寡喝。然而糙俗,認(rèn)知控制研究存在于較早和最近的工作中,這些工作顯示N2調(diào)節(jié)更容易歸因于新刺激的檢測(cè)和視覺(jué)注意的朝向预鬓。
這篇文章的目的是回顧經(jīng)典的和最近的研究巧骚,這些研究表明了哪些實(shí)驗(yàn)因素調(diào)節(jié)了N2振幅,并提出了一個(gè)分類(lèi)方案格二,來(lái)明確在刺激后250-300ms達(dá)到峰值的多重負(fù)成分劈彪。作者認(rèn)為由視覺(jué)刺激引起的N2至少可以分為三個(gè)子成分:(1)額中央(前)成分:與新異刺激探測(cè)或失匹配相關(guān);(2)額中央成分:與認(rèn)知控制相關(guān)(包括反應(yīng)抑制顶猜、反應(yīng)沖突和錯(cuò)誤監(jiān)測(cè))沧奴;(3)以及一或兩個(gè)與視覺(jué)注意的某些方面有關(guān)的后部N2s。那些具有后頭皮分布的成分驶兜,可能特定于視覺(jué)模態(tài)扼仲,然而前部N2是否有模態(tài)依賴(lài)是不清楚的,特別是在這種情況下,他們可能與聽(tīng)覺(jué)失匹配負(fù)波(MMN重疊)重疊了,致使成分識(shí)別困難抄淑。因此屠凶,研究關(guān)注視覺(jué)模態(tài),而聽(tīng)覺(jué)研究只作為背景知識(shí)肆资。
綜述整理
文章首先概述了20世紀(jì)70年代至90年代初提出的N2分類(lèi)方案矗愧。接下來(lái)是對(duì)操縱刺激概率和反應(yīng)概率的雙刺激“oddball”范式的簡(jiǎn)要回顧;這是第一次提出存在前部N2和后部N2郑原,并表明前部N2主要是由沒(méi)有反應(yīng)的試次(no-go試次)引起的唉韭。然后,文章回顧了使用各種范式的研究犯犁,發(fā)現(xiàn)前部N2也對(duì)感知新異性或模板失匹配敏感属愤,并且可以與前部P3(P3a)和更后部?N2s分離。然后回顧了前部N2對(duì)認(rèn)知控制敏感的證據(jù)酸役,以及將N2效應(yīng)與反應(yīng)抑制住诸、反應(yīng)沖突和錯(cuò)誤監(jiān)控聯(lián)系起來(lái)的觀點(diǎn)驾胆。最后總結(jié)了來(lái)自ERP和血流動(dòng)力學(xué)成像研究的證據(jù),這些證據(jù)涉及感知新異性和認(rèn)知控制兩者之間的關(guān)聯(lián)和分離贱呐,這兩者都是由前部N2反映丧诺。
N2分類(lèi)方案:70年代至90年代初
在20世紀(jì)70年代末80年代初,有研究提出像P3成分一樣奄薇,N2成分也可分為N2a和N2b兩個(gè)子成分驳阎。令人困惑的是,N2b一直與P3a一起被觀察到馁蒂,而不是N2a呵晚,并且,基于對(duì)視覺(jué)模態(tài)的進(jìn)一步oddball研究远搪,有人提出N2的第三個(gè)子成分劣纲,N2c,作為P3b的伴隨體谁鳍。
這個(gè)分類(lèi)方案是在一篇綜述中提出的,該綜述具有一定的影響力劫瞳,作者為Pritchard倘潜、Shappell和Brandt (1991),綜述中描述了N2a志于、N2b和?N2c在聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)中模態(tài)下的特性涮因。成分之間的主要區(qū)別是N2b和N2c,而不是N2a—需要對(duì)誘發(fā)刺激的注意并始終伴隨著P3成分出現(xiàn)伺绽。以往所說(shuō)的“N2a”現(xiàn)在已在很大程度上被聽(tīng)覺(jué)模態(tài)的失匹配負(fù)波和“視覺(jué)MMN”這種假定的潛在視覺(jué)相關(guān)性所替代养泡,所以作者在下面使用這個(gè)更現(xiàn)代的術(shù)語(yǔ)。在1991年的分類(lèi)方案中奈应,N2b振幅在非靶刺激條件下比靶刺激條件下更大澜掩,但兩者都誘發(fā)了N2b,并在聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)模態(tài)下都有著中央頭皮分布杖挣,還伴隨著P3a出現(xiàn)肩榕。與MMN和N2b不同的是,N2c的潛伏期隨反應(yīng)時(shí)間而變化惩妇,靶刺激誘發(fā)的N2c大于非靶刺激條件株汉,且其頭皮分布具有模態(tài)特異性,在視覺(jué)通道下具有后部分布歌殃,而在聽(tīng)覺(jué)通道下具有額中央分布乔妈。N2c被認(rèn)為反映了刺激分類(lèi)的子過(guò)程,而MMN和N2b/P3a復(fù)合物被認(rèn)為反映的是失匹配檢測(cè)的不同階段氓皱。Naatanen和Gaillard(1983)認(rèn)為路召,這些失匹配指標(biāo)在觸發(fā)定向反射方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用贮懈。
如果對(duì)于這三個(gè)N2子成分的描述是正確的,那么對(duì)于少見(jiàn)的聽(tīng)覺(jué)靶刺激來(lái)說(shuō)优训,額中央N2通常是MMN,N2b和N2c的混合物朵你,所有這些在聽(tīng)覺(jué)通道下都具有中央或額中央頭皮分布。因此揣非,在回顧一些較早的文獻(xiàn)時(shí)抡医,作者將主要參考使用視覺(jué)刺激的研究,使在區(qū)分N2b和N2c時(shí)不那么模糊早敬。作者認(rèn)為忌傻,N2b和N2c可能也需要細(xì)分,將首先采用中性術(shù)語(yǔ)前部N2(anterior N2)搞监,指的是在額部或中央頭皮達(dá)到最大值的負(fù)向波水孩,與Pritchard等人(1991)的N2b相對(duì)應(yīng);后部N2(posteriorN2)琐驴,指的是在頂葉或更后部頭皮位置達(dá)到最大值的負(fù)向波俘种,與Pritchard等人(1991)的N2c相對(duì)應(yīng)。
雙刺激oddball范式:刺激概率和反應(yīng)要求的影響
雙刺激oddball范式(two-stimulusoddball paradigm)是ERP研究中最簡(jiǎn)單和最常用的范式之一绝淡。在最常見(jiàn)的范式版本中宙刘,一個(gè)少見(jiàn)的靶刺激得到一個(gè)明顯的(按下按鈕)或隱蔽的(沉默計(jì)數(shù))反應(yīng),而一個(gè)常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)刺激則不需要反應(yīng)牢酵。在這個(gè)最標(biāo)準(zhǔn)的oddball范式中悬包,少見(jiàn)的視覺(jué)靶刺激誘發(fā)了頂部、顳部和枕部頭皮位置上較大的N2馍乙,然后是較大的P3b布近。和P3一樣,后部N2的潛伏期也與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)丝格。N2時(shí)間范圍內(nèi)的后部負(fù)成分在注意范式的背景下已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究撑瞧,包括視覺(jué)搜索和對(duì)相關(guān)刺激特征的注意。N2pc和SN因刺激序列的相關(guān)元素或相關(guān)刺激特征的出現(xiàn)增強(qiáng)了铁追,并且當(dāng)刺激元素出現(xiàn)在注視位置側(cè)邊時(shí)季蚂,這兩種成分在對(duì)側(cè)最大。第二琅束,SN和N2pc可能都來(lái)源于枕顳葉和枕葉皮層扭屁,包括V4區(qū)。雖然對(duì)這些文獻(xiàn)的全面回顧超出了本文的范圍涩禀,但我們注意到料滥,這些充分證明的N2時(shí)間范圍內(nèi)的后部負(fù)成分很可能與雙刺激oddball范式引起的后部N2具有功能相關(guān)性。
雖然oddball范式誘發(fā)的N2差異波在后部電極上比在前部電極上更為顯著(在前部電極上通常完全不存在)艾船,但在前部電極上觀察到的較小的N2差異和較晚的峰潛伏期并不一致葵腹。產(chǎn)生這一結(jié)果的部分原因在于高每,在標(biāo)準(zhǔn)的oddball范式中,刺激概率和反應(yīng)概率(無(wú)論是顯性的還是隱性的)完全混淆了践宴,即少見(jiàn)的刺激需要行動(dòng)反應(yīng)鲸匿,而常見(jiàn)的刺激則是無(wú)反應(yīng)(no-go)。一些研究已經(jīng)在雙刺激范式中將視覺(jué)刺激概率的影響從go和no-go反應(yīng)要求中分離出來(lái)阻肩。Pfefferbaum等人(1985)首次證明了當(dāng)靶刺激(go)和非靶刺激(no-go)出現(xiàn)的概率相同時(shí)带欢,在按按鍵和計(jì)數(shù)任務(wù)中,no-go試次在額葉中線頭皮部位(Fz)引起了更大的N2烤惊,之后伴隨著一個(gè)更大的額葉P3乔煞。Czigler等人(1996)通過(guò)將刺激概率(20%vs. 80%)與go/no-go反應(yīng)要求結(jié)合,擴(kuò)展了這一結(jié)果柒室。這項(xiàng)研究主要針對(duì)年齡差異渡贾,例如,N2的結(jié)果來(lái)自于對(duì)年輕成年人的描述雄右,但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)分析空骚。數(shù)據(jù)顯示,在低概率刺激下的go和no-go條件下在T5,T6,Oz后部電極點(diǎn)上均觀察到了更大的N2不脯。然而府怯,在Fz和Cz電極點(diǎn)上記錄的N2的概率效應(yīng)在no-go條件下,比go條件下大得多防楷。
Bruin和Wijers(2002)同樣在go/no-go反應(yīng)要求下結(jié)合了25%、50%和75%的刺激概率则涯,并對(duì)中間位置電極點(diǎn)Fz复局、Cz、Pz和Oz進(jìn)行了分析粟判。隨著非靶刺激概率的降低亿昏,這些事件所誘發(fā)的N2振幅增大,在Fz電極點(diǎn)這種概率效應(yīng)最大档礁。然而角钩,在go(靶)試次誘發(fā)的N2隨著概率降低在Fz和Cz位點(diǎn)均有減小。作者認(rèn)為呻澜,由于運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備產(chǎn)生重疊電位的可能性递礼,后一種結(jié)果不如前一種結(jié)果可靠。Nieuwenhuis等(2003)也在go/no-go要求下結(jié)合了刺激概率的三種水平(20%/50%/80%)羹幸。在no-go條件下誘發(fā)的前部N2(在FCz處測(cè)量)展現(xiàn)了明顯的概率效應(yīng)脊髓,但在刺激鎖時(shí)平均值的go條件下僅觀察到微弱的不顯著的概率效應(yīng)。在以按下按鍵而不是刺激開(kāi)始為鎖時(shí)的平均值中栅受,低概率go條件比高概率go試次條件誘發(fā)了在反應(yīng)前75ms處達(dá)到峰值的負(fù)波将硝,但這種影響仍然小于no-go條件下的概率效應(yīng)恭朗。
小結(jié)
在有兩種刺激的范式中——只有一種刺激需要反應(yīng)——少見(jiàn)靶刺激比常見(jiàn)非靶刺激誘發(fā)了更大的后部N2,并且在頂葉最大P3 (P3b)之前出現(xiàn)依疼,而P3對(duì)靶刺激狀態(tài)和概率同樣敏感痰腮。在額葉和/或頭皮中央部位,非靶刺激誘發(fā)的N2比靶刺激大律罢,在這里靶刺激條件不需做反應(yīng)膀值。大量的后續(xù)研究已經(jīng)證實(shí)了no-go N2的真實(shí)性,這種成分的潛伏期已經(jīng)成為一個(gè)有用的工具弟翘,用于跟蹤其處理不同刺激屬性的時(shí)間虫腋。當(dāng)no-go條件的概率小于go試次時(shí),no-goN2就很明顯了稀余,但當(dāng)go/no-go的概率相等時(shí)悦冀,no-goN2也可以被觀察到。與后部N2和頂葉P3(Pritchard et al. 1991術(shù)語(yǔ)中的N2c和P3b)之間的關(guān)聯(lián)類(lèi)似睛琳,前部no-goN2之后通常跟隨著額部P3(N2b和P3a)盒蟆。
基于no-go結(jié)果和其他證據(jù),一些研究者認(rèn)為师骗,前部N2反映了對(duì)反應(yīng)沖突的監(jiān)測(cè)历等,并產(chǎn)生于前扣帶皮層。這一假設(shè)強(qiáng)調(diào)辟癌,no-go試次需要戰(zhàn)勝優(yōu)勢(shì)反應(yīng)寒屯,特別是當(dāng)no-go試次的可能性小于go試次時(shí)。當(dāng)go和no-go試次是等概率時(shí)黍少,獲得的較小的no-goN2歸因于對(duì)反應(yīng)的持續(xù)偏置(continuingbias)寡夹,這是由于在雙刺激目標(biāo)檢測(cè)范式中需要快速反應(yīng)。最后厂置,Nieuwenhuis等人認(rèn)為菩掏,當(dāng)“go”作為低概率反應(yīng)時(shí),他們?cè)谠嚧沃杏^察到的小刺激概率效應(yīng)(在反應(yīng)鎖時(shí)平均中)表明了反應(yīng)沖突的程度昵济。
在這篇文章的后面智绸,作者將對(duì)任務(wù)中反映反應(yīng)抑制和其他認(rèn)知控制方面的N2結(jié)果進(jìn)行廣泛回顧。然而访忿,在下文瞧栗,轉(zhuǎn)向另外一些研究,這些研究表明醉顽,前部N2對(duì)感知新異性的檢測(cè)或?qū)σ曈X(jué)模板的注意偏離是敏感的沼溜。新異/偏差/失匹配研究也為前、后部N2之間的分離提供了進(jìn)一步的支持游添,并將前部N2與額部P3a分離系草。
額中央?yún)^(qū)N2敏感于視覺(jué)新異性和對(duì)視覺(jué)模板的注意失匹配
重新審視oddball范式
P3b對(duì)概率的敏感性通常是用“分類(lèi)概率”(categorical probability)?通熄,或者是一組實(shí)驗(yàn)指令賦予刺激的類(lèi)別來(lái)描述的找都。例如唇辨,當(dāng)被試被要求區(qū)分男性和女性名字時(shí),Kutas等人(1977)發(fā)現(xiàn)當(dāng)要求被試從女性名字中區(qū)分出男性名字時(shí)能耻,相較于常見(jiàn)刺激“Mary”而言赏枚,在少見(jiàn)刺激“John”上記錄了一個(gè)較大的P3。但是同樣大的P3出現(xiàn)在各種各樣的男性名字與各種各樣的女性名字中晓猛,這些名字以高的分類(lèi)概率出現(xiàn)饿幅。這一結(jié)果表明,P3b振幅本身并不是由刺激概率決定的戒职,否則變量名稱(chēng)列表會(huì)導(dǎo)致每個(gè)(同等低概率的)名稱(chēng)產(chǎn)生相等的P3s栗恩。
Kutas等(1977)沒(méi)有報(bào)道N2的振幅,但后來(lái)Breton等(1988)研究了靶刺激可變性的影響洪燥,得到了N2和P3b之間的明顯分離磕秤。一個(gè)block中的trial是標(biāo)準(zhǔn)的80/20oddball范式,對(duì)一個(gè)少見(jiàn)的靶字母有反應(yīng)捧韵,對(duì)另一個(gè)不同的字母沒(méi)有反應(yīng)市咆。在另一組block中,反應(yīng)要求和分類(lèi)概率是相同的再来,但靶刺激現(xiàn)在為25個(gè)可能的字母中的任何一個(gè)蒙兰。在第二個(gè)block中的靶刺激呈現(xiàn)概率為20%,但對(duì)每一個(gè)靶刺激而言芒篷,單個(gè)靶刺激呈現(xiàn)概率不到1%癞己。在這兩個(gè)block中,少見(jiàn)靶刺激誘發(fā)的頂葉P3和后部(顳部和枕部)N2比常見(jiàn)的非靶刺激大梭伐,但不受靶刺激物理特性變化的影響。相比之下仰担,25-靶刺激條件下Fz和Cz的N2振幅大于單一靶刺激條件糊识。靶刺激變異性對(duì)前部N2振幅的影響不伴有任何正成分振幅的變化。與第三組和第四組block的比較證實(shí)了單純刺激概率對(duì)額中央N2的影響摔蓝。在第三種條件赂苗,稱(chēng)為“配對(duì)偏差”(paireddeviants),68%的trial中出現(xiàn)X,16%的trial中出現(xiàn)O贮尉,之后可能會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)O(8%)或I(8%)拌滋。被試用一個(gè)手指對(duì)第二個(gè)O做出反應(yīng),用另一個(gè)手指對(duì)I做出反應(yīng)猜谚,但我們目前只關(guān)心最初的刺激败砂,它不需做反應(yīng)赌渣,而是預(yù)示著需要識(shí)別的即將出現(xiàn)的刺激。在“配對(duì)偏差”條件下昌犹,25個(gè)不同的字母以16%的集體概率出現(xiàn)坚芜,因此單個(gè)字母的出現(xiàn)非常少見(jiàn)。與之前一樣斜姥,可變刺激組比單一刺激組誘發(fā)了更大的前部N2鸿竖,這種效應(yīng)不能歸因于反應(yīng)概率。
額葉新異效應(yīng):N2和P3a
Courchesne等人(1975)首次報(bào)道了視覺(jué)刺激的新異效應(yīng)铸敏。刺激是80%的非靶刺激(數(shù)字2)缚忧,10%的靶刺激(數(shù)字4),要求做無(wú)聲計(jì)數(shù)杈笔,和10%非靶刺激闪水,其在每個(gè)trial中均是不同的。對(duì)一些被試來(lái)說(shuō)桩撮,少見(jiàn)的非靶刺激是復(fù)雜和隨機(jī)的彩色圖案(complex novels)敦第;對(duì)另一些人來(lái)說(shuō),新異刺激被均勻地分為復(fù)雜新異(complex novels)和簡(jiǎn)單新異(simple novels)店量,這些均由黑色和白色刺激(文字芜果、面孔、幾何形狀等)組成融师。與常見(jiàn)的非靶刺激和少見(jiàn)靶刺激相比右钾,復(fù)雜的新異刺激誘發(fā)了更大的額葉N2和P3。雖然同樣少見(jiàn)旱爆,但簡(jiǎn)單新異在引起這種額葉新異反應(yīng)方面的效果要差得多舀射。同一項(xiàng)大型研究的其他結(jié)果顯示(1)如果刺激被重復(fù),N2/P3a對(duì)復(fù)雜新異的反應(yīng)會(huì)迅速習(xí)慣化怀伦;(2)盡管頂葉P3b增強(qiáng)脆烟,但額葉新異反應(yīng)不會(huì)因這些刺激成為靶刺激而增強(qiáng)。
許多研究同樣都證實(shí)了視覺(jué)新異性對(duì)額中央N2的影響房待,與P3a和后部N2存在不同程度的分離邢羔。Polich和Comercho在常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激和少見(jiàn)靶刺激的背景下研究了少見(jiàn)非靶刺激的視覺(jué)ERPs。他們發(fā)現(xiàn)桑孩,就像在聽(tīng)覺(jué)研究中一樣拜鹤,簡(jiǎn)單的重復(fù)非靶刺激和獨(dú)特的新異非靶刺激都會(huì)誘發(fā)額葉P3a成分,而當(dāng)靶刺激/標(biāo)準(zhǔn)刺激辨別更困難時(shí)流椒,這些P3a成分更大敏簿。這些研究中沒(méi)有分析N2成分,但數(shù)據(jù)顯示,與P3a相比惯裕,前部N2的振幅對(duì)來(lái)自其他刺激的知覺(jué)偏差程度更敏感温数,而對(duì)任務(wù)難度的敏感性較低。在一種范式中轻猖,靶刺激/標(biāo)準(zhǔn)刺激辨別的難度(容易:字母Avs.字母B帆吻;難度:大圓圈vs小圓圈)與四種少見(jiàn)的非靶刺激結(jié)合:字母C到Z,一個(gè)面積與靶刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激相似的正方形咙边,一個(gè)大得多的正方形猜煮,以及復(fù)雜的彩色正方形,它們?cè)诿恳粋€(gè)trial中都是獨(dú)特的败许。少見(jiàn)非靶刺激誘發(fā)的額部P3在困難任務(wù)中均大于簡(jiǎn)單任務(wù)王带,大正方形和新異彩色正方形誘發(fā)的額部P3在難度任務(wù)中均大于字母和小正方形的額部P3。在兩種任務(wù)條件下市殷,大正方形和彩色正方形的P3在Fz處是相同的愕撰。然而,對(duì)波形的檢查表明醋寝,額部N2主要是在新異刺激下明顯搞挣,而不受任務(wù)難度的影響。
其他研究除了分析正成分外音羞,還分析了N2成分囱桨。Thomas和Nelson(1996)證實(shí)了年齡效應(yīng)對(duì)視覺(jué)新異性的前部N2反應(yīng)的影響。刺激是常見(jiàn)的靶刺激臉(60%)嗅绰、靶刺激臉(20%)舍肠,它們均為彩色照片,以及由物體窘面、場(chǎng)景和抽象模式混合而成的非靶刺激(新異刺激)翠语,它們?cè)诿總€(gè)trial都不一樣。年輕成年人和8歲兒童的ERPs顯示财边,與常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激相比肌括,靶刺激和新異刺激誘發(fā)了更大的頂葉P3b,但與許多研究相反酣难,成年人沒(méi)有對(duì)新異刺激誘發(fā)出額葉N2/P3a復(fù)合體们童。對(duì)于新異照片,兒童表現(xiàn)出前部N2鲸鹦,但之后沒(méi)有伴隨出現(xiàn)額葉P3。在這項(xiàng)研究中跷跪,年輕人缺乏對(duì)新異刺激反應(yīng)是令人驚訝的馋嗜。這種缺失可能是由于新異刺激的比例略高于其他研究;新異刺激概率的影響尚未被研究。然而吵瞻,本研究中的兒童數(shù)據(jù)提供了一個(gè)令人信服的前部N2和額葉P3a之間的分離甘磨。
Czigler和Balazs(2005)同樣發(fā)現(xiàn)N2新異反應(yīng)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降。刺激是四個(gè)字母分布在正方形的四個(gè)角里(實(shí)際上并不存在正方形)眯停;在不同的測(cè)試中济舆,被試被要求對(duì)正方形兩條對(duì)角線中的一條對(duì)角線上匹配的字母做出反應(yīng)饮怯。沒(méi)有匹配字母的概率為65%;注意對(duì)角線上有匹配字母的概率為15%;未注意對(duì)角線上有匹配字母的概率為15%;以及5%的熟悉物體的黑白線條畫(huà)亡容。在青年人中沽瘦,而非老年人中怖辆,新異刺激引起很大的N2饱亿,在中央中線(Cz)振幅最大锰蓬,在額葉中線(Fz)振幅略小姿染,在額葉中線和枕葉中線(Fpz和Oz)均不明顯膀息。在本研究中措拇,新異刺激誘發(fā)的額葉N2比P3a大得多我纪,而P3a只在Fpz可見(jiàn)。與上述得出靶刺激比非靶刺激誘發(fā)可靠的后部N2的一些研究相反丐吓,幾乎沒(méi)有跡象表明在任何條件下的后部N2存在差異浅悉。
新異刺激是什么?
值得注意的是券犁,Czigler和Balazs的新異刺激(2005)似乎像Courchesne等人(1975)研究中的“簡(jiǎn)單新異”—可判斷的而不是毫無(wú)意義的隨機(jī)形狀术健。在早期的研究中,簡(jiǎn)單新異在誘發(fā)額葉新異反應(yīng)方面效果相對(duì)較差族操。因?yàn)镃ourchesne等人將簡(jiǎn)單新異和復(fù)雜新異放在相同的block中苛坚,對(duì)比的結(jié)果可能表明,什么是“新異”可能取決于刺激列表的整體構(gòu)成色难,而不僅僅是誘發(fā)刺激本身泼舱。
Daffner?和他的同事們回到了Courchesne等人(1975)關(guān)于視覺(jué)新異反應(yīng)的初步報(bào)告的問(wèn)題上:為什么無(wú)意義的“復(fù)雜新異”刺激比可判斷的“簡(jiǎn)單新異”刺激誘發(fā)更大的額部N2/P3a反應(yīng)?在實(shí)驗(yàn)中,這兩種刺激同樣少見(jiàn)枷莉,但有人可能會(huì)說(shuō)娇昙,“復(fù)雜新異”與長(zhǎng)期記憶表征是更為偏離的。Daffner等人(2000)比較了三刺激oddball范式笤妙,其中包括一種單個(gè)的常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激(70%)冒掌,一種單個(gè)的少見(jiàn)靶刺激(15%)和少見(jiàn)的非靶刺激(15%),它們?cè)诿總€(gè)試次中都是不同的蹲盘。刺激物是簡(jiǎn)單的幾何形狀或“不尋彻珊粒”的形狀—三維空間中不可能存在的偽物體的黑白線條圖和復(fù)雜的涂鴉形狀。在全簡(jiǎn)單(allsimple)block中召衔,標(biāo)準(zhǔn)铃诬、靶和非靶刺激都是簡(jiǎn)單的幾何形狀,沒(méi)有觀察到條件之間的N2差異。在混合(mixed)block中趣席,標(biāo)準(zhǔn)和靶刺激是單個(gè)的復(fù)雜形狀兵志,非靶刺激是多個(gè)簡(jiǎn)單形狀⌒牵混合block特別有趣想罕,因?yàn)樗鼨z驗(yàn)了N2本身對(duì)復(fù)雜性或不熟悉性不敏感的假設(shè),但在標(biāo)準(zhǔn)和少見(jiàn)非靶刺激類(lèi)別上有著顯著差異霉涨。如果只是不熟悉性驅(qū)動(dòng)了N2按价,人們會(huì)期望混合block中的簡(jiǎn)單非目標(biāo)刺激引起的N2振幅和全簡(jiǎn)單條件下的刺激誘發(fā)的N2振幅相同。如果偏差刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激之間的類(lèi)別對(duì)比部分驅(qū)動(dòng)了N2嵌纲,人們會(huì)期望混合block中的偏差刺激會(huì)比全簡(jiǎn)單刺激誘發(fā)出更大的N2俘枫。實(shí)際上,觀察到了短期實(shí)驗(yàn)背景和長(zhǎng)期不熟悉性?xún)烧叩挠绊懘摺鸠蚪;旌蟗lock中簡(jiǎn)單偏差刺激誘發(fā)的額中央N2比靶刺激、標(biāo)準(zhǔn)刺激和全簡(jiǎn)單塊中的偏差刺激誘發(fā)的N2大师溅,它們之間并沒(méi)有區(qū)別茅信。這種結(jié)果模式與由于偏離主要刺激類(lèi)別而產(chǎn)生的N2新異性效應(yīng)描述一致。同時(shí)墓臭,也有明確的和更大的長(zhǎng)期不熟悉性的影響蘸鲸。不尋常的刺激比簡(jiǎn)單刺激引起更大的前部N2,無(wú)論它們是否是標(biāo)準(zhǔn)刺激窿锉、靶刺激或少見(jiàn)的非靶刺激酌摇。在所有的block中,靶刺激誘發(fā)更大的頂葉P3b嗡载,少見(jiàn)的非靶刺激誘發(fā)中等幅度P3b窑多,最小的P3b為標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)。額葉正成分的振幅通常很小洼滚,但在三個(gè)block中遵循相同的梯度埂息,使得結(jié)果可靠地將P3a與前部N2分離。
總之遥巴,新異oddball范式表明千康,為了有效地驅(qū)動(dòng)新異N2,視覺(jué)刺激必須是高度不熟悉的铲掐,從而偏離長(zhǎng)期情境或顯著偏離短期情境拾弃。僅僅是不常見(jiàn)的簡(jiǎn)單形狀似乎不足以產(chǎn)生更大的前部N2,盡管它們可能誘發(fā)額葉P3a和/或后部N2摆霉。
從靶刺激后部N2中分離新異前部N2
Suwazono等人(2000)的一項(xiàng)研究提供了由新異刺激引起的前部N2和對(duì)靶刺激狀態(tài)敏感的后部N2之間最清晰的分離砸彬。70%的刺激是常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)刺激颠毙,20%是少見(jiàn)的靶刺激(直立三角形和倒三角形),以及10%的少見(jiàn)新異非靶刺激(彩色照片)砂碉,其在每個(gè)試次中都不一樣。所有的刺激都隨機(jī)地出現(xiàn)在左或右視野刻两。在被試間的操縱中增蹭,新異刺激預(yù)測(cè)隨后的刺激是靶刺激的效度分別為100%有效、40%有效或20%有效磅摹。靶刺激誘發(fā)頂葉P3b滋迈,在此之前,顳部和枕部頭皮部位出現(xiàn)明顯的N2户誓。在早些時(shí)候的研究中饼灿,刺激呈現(xiàn)區(qū)域?qū)?cè)頭皮部位誘發(fā)的N2較大。當(dāng)靶刺激完全可以從之前的刺激中預(yù)測(cè)時(shí)帝美,靶刺激誘發(fā)的P3振幅大幅降低碍彭,后部N2基本上被消除。當(dāng)新異刺激沒(méi)有預(yù)測(cè)價(jià)值時(shí)悼潭,他們?cè)陬~部和中央頭皮位置處誘發(fā)出更大的N2庇忌,且沒(méi)有雙側(cè)不對(duì)稱(chēng)。當(dāng)新異刺激作為對(duì)即將到來(lái)的靶刺激而言完全有效的線索時(shí)舰褪,他們將額外誘發(fā)一個(gè)類(lèi)似靶刺激誘發(fā)的后部N2皆疹。增加新異刺激的預(yù)測(cè)價(jià)值也促使了在中心前沿位置記錄的N2振幅的增加;由于這種增加在中央部位比額部部位更明顯,因此很難確定它是否反映了前部N2本身的調(diào)節(jié)占拍,還是后部N2的溢出略就。在這項(xiàng)研究中,新異刺激也誘發(fā)了一個(gè)較小的額部P3a晃酒,當(dāng)新異刺激作為即將到來(lái)的靶刺激信號(hào)時(shí)表牢,這個(gè)P3a會(huì)更小。后一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)這可能是由于很難從重疊的前部N2中分離出P3a掖疮,但仍清楚的是初茶,在本研究中,前部N2浊闪、后部N2和正成分對(duì)靶刺激狀態(tài)恼布、新異性和靶刺激可預(yù)測(cè)性的操縱有不同的反應(yīng)。
Suwazono等人(2000)得出結(jié)論搁宾,后部N2反映的是視覺(jué)皮層處理刺激所需的注意程度折汞,而新異N2反映的是非通道特異性的“一般警報(bào)系統(tǒng)”(general altering system)。雖然這種解釋強(qiáng)調(diào)的是新異N2的定向(orienting)而不是失匹配檢測(cè)方面盖腿,但定向和失匹配檢測(cè)可能是一枚硬幣的兩面爽待。例如损同,當(dāng)失匹配提示重大事件時(shí),失匹配檢測(cè)可能會(huì)被放大鸟款。
在視覺(jué)搜索范式中從后部N2中分離新異前部N2
另一個(gè)前部N2和后部N2成分的分離來(lái)自Luck和Hillyard(1994a)的一系列實(shí)驗(yàn)膏燃,在這些實(shí)驗(yàn)中,被試專(zhuān)注于一個(gè)中心點(diǎn)何什,同時(shí)呈現(xiàn)一組跨越四個(gè)視覺(jué)象限的簡(jiǎn)單棒(simplebars)组哩。被試對(duì)這些陣列中橫向定位的彈出(pop-out)(一個(gè)特征的搜索時(shí)間不因干擾項(xiàng)的增加而減慢,則該特征被認(rèn)為是可以pop-out处渣,屬于可以平行搜索的視覺(jué)基本特征)元素做出反應(yīng)伶贰,這些元素在顏色、方向或大小上與背景元素不同罐栈。根據(jù)特定的實(shí)驗(yàn)黍衙,靶刺激有時(shí)是任何pop-out,有時(shí)是具有特定特征的pop-out荠诬。與同質(zhì)陣列相比琅翻,帶有靶刺激pop-outs的陣列產(chǎn)生的模式與上一節(jié)描述的多維靶刺激檢測(cè)任務(wù)中相關(guān)刺激產(chǎn)生的模式非常相似:早期出現(xiàn)額葉正成分差異,隨后在200- 275毫秒出現(xiàn)增強(qiáng)的后部負(fù)成分浅妆,和在250- 325毫秒出現(xiàn)增強(qiáng)的中央負(fù)成分望迎。在后部電極上,靶刺激pop-out后200~ 300 ms凌外,對(duì)側(cè)負(fù)成分增強(qiáng)大于同側(cè)辩尊。這種偏側(cè)化的負(fù)成分差異被稱(chēng)為N2pc。在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中康辑,進(jìn)一步觀察到摄欲,前部N2可被靶刺激和非靶刺激的pop-out誘發(fā),而N2pc僅被靶刺激pop-out誘發(fā)疮薇。最后胸墙,前部N2和N2pc都不受靶刺激pop-out概率的影響,但低概率的靶刺激pop-out可增強(qiáng)雙側(cè)的后部N2按咒。這種模式表明存在三個(gè)獨(dú)立的N2成分:N2pc迟隅,前部N2和雙側(cè)后部N2稱(chēng)為N2pb,N2pb對(duì)靶刺激概率敏感励七,類(lèi)似于P3b智袭。隨后的實(shí)驗(yàn)表明N2pc可抑制靶刺激周?chē)囊曈X(jué)噪聲,但據(jù)我們所知掠抬,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)聯(lián)合調(diào)查過(guò)由Luck和Hillyard(1994a)確定的前部N2和雙側(cè)后部N2(N2pb)吼野。
前部N2對(duì)靶刺激概率缺乏敏感性,這意味著是失匹配而不是控制可以對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)谶@種情況下两波,失匹配存在于同質(zhì)背景元素和Luck和Hillyard(1994a)使用的pop-out元素之間瞳步。然而,由于近年來(lái)更多的視覺(jué)搜索研究集中在N2pc上,視覺(jué)搜索范式中前部N2和N2pb的特殊敏感性赠摇、可復(fù)制性和定位仍需要更充分的理解隘弊。
新異刺激操作總結(jié)
綜上所述帐要,上述結(jié)果與N2對(duì)刺激與心理模板失匹配敏感的結(jié)論一致,但提示了“模板”概念的延伸掉奄。具體來(lái)說(shuō)规个,心理模板可以通過(guò)長(zhǎng)期或短期的經(jīng)驗(yàn)形成,多個(gè)模板可以同時(shí)活躍姓建。他們還表明诞仓,前部N2和P3a之間存在分離,前部N2對(duì)主要刺激和刺激類(lèi)別的偏離更敏感速兔,而P3a對(duì)心理設(shè)置(mental set)的分心更敏感墅拭。
新異N2和反應(yīng)抑制
盡管與go試次相比,no-go試次誘發(fā)的前部N2振幅增強(qiáng)(在上面的雙刺激oddball范式中介紹過(guò)涣狗,更多信息回顧在下面的no-goN2和認(rèn)知控制中)谍婉,很難看出前部新異N2和抑制優(yōu)勢(shì)反應(yīng)或反應(yīng)沖突之間的關(guān)系。在上述三種情況的oddball范式中镀钓,常見(jiàn)的非靶刺激和新異刺激都是不需做反應(yīng)的(與無(wú)反應(yīng)相關(guān))穗熬,但新異刺激會(huì)誘發(fā)更大的前部N2s。此外丁溅,與新異刺激相比唤蔗,常見(jiàn)的非靶刺激在感知層面上更接近靶刺激,因此在是否做出反應(yīng)的問(wèn)題上應(yīng)該產(chǎn)生了更多的沖突唧瘾,而不是更少措译。從某種意義上說(shuō),新異刺激誘發(fā)反應(yīng)可能與一種更普遍的運(yùn)動(dòng)抑制聯(lián)系在一起饰序,因?yàn)槌掷m(xù)行為的停止更多(傳統(tǒng)上)被認(rèn)為是對(duì)環(huán)境變化的定向反應(yīng)的一部分领虹,伴隨著一系列自主反應(yīng)。然而求豫,即使是這個(gè)想法也很難應(yīng)用到Suwazono等人(2000)的實(shí)驗(yàn)中塌衰,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,新異刺激可以預(yù)測(cè)即將到來(lái)的靶刺激蝠嘉。即使靶刺激發(fā)生在新異刺激后200毫秒—在前部N2中—反應(yīng)時(shí)間也比跟隨在一個(gè)常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激后的靶刺激的反應(yīng)時(shí)間要快最疆。這一發(fā)現(xiàn)似乎與新異N2—反映一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)抑制的概念不一致。
時(shí)間序列匹配任務(wù)中的N2s
如上所述蚤告,作者認(rèn)為前部N2新異反應(yīng)可能反映了對(duì)知覺(jué)模板的偏離努酸,這是基于對(duì)視覺(jué)物體的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)和對(duì)新異oddball范式中循環(huán)出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)刺激和靶刺激的短期暴露。這一觀點(diǎn)來(lái)自于一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)杜恰,與標(biāo)準(zhǔn)的oddball范式相比获诈,在一系列常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)刺激中仍源,當(dāng)oddball靶刺激是間隙(缺失刺激)時(shí),額中央N2會(huì)增強(qiáng)舔涎。在順序匹配任務(wù)中笼踩,被試被要求判斷第二個(gè)刺激與最初的刺激是相同還是不同,這可能會(huì)觸發(fā)類(lèi)似的模板匹配過(guò)程亡嫌。下面將對(duì)這種可能性進(jìn)行研究嚎于。
研究短期記憶的Sternberg范式就是這樣一種范式:被試得到一個(gè)由一到四個(gè)項(xiàng)目組成的小記憶集,然后是一個(gè)探測(cè)項(xiàng)目挟冠,根據(jù)該項(xiàng)目是否出現(xiàn)在記憶集中于购,需要做出積極或消極的判斷。許多研究已經(jīng)在Sternberg范式中驗(yàn)證了ERPs知染,重點(diǎn)關(guān)注與決策相關(guān)的P3b的潛伏期及其與記憶集大小的關(guān)系价涝,但很少關(guān)注其他成分。在一些研究中持舆,只有積極的探針(在記憶集中的那些)要求做出反應(yīng),而消極的探針是no-go試次伪窖,因此逸寓,記憶集/探針失匹配的影響不能與反應(yīng)要求的影響分開(kāi)驗(yàn)證。然而覆山,至少有兩項(xiàng)對(duì)兩種類(lèi)型探針的反應(yīng)的研究表明竹伸,負(fù)性探針誘發(fā)了更大的負(fù)電位,在不同的報(bào)告中峰值潛伏期分別為270和340毫秒簇宽。在這兩份報(bào)告中勋篓,探頭類(lèi)型效應(yīng)在額葉部位最大,在中央部位中等大小魏割,在頂葉和后部部位較小甚至消失譬嚣。Kotchoubey等人還報(bào)道,當(dāng)記憶集只有一個(gè)條目時(shí)钞它,失匹配效應(yīng)最大拜银,即發(fā)生在比較和探針刺激連續(xù)發(fā)生的試次中。匹配/失匹配效應(yīng)還在兩個(gè)和四個(gè)項(xiàng)目記憶集中觀察到,但是是偶然的,其中一些試次還包括匹配連續(xù)發(fā)生的記憶集項(xiàng)目和探測(cè)刺激,因此遭垛,我們不可能得出匹配/失匹配效應(yīng)如何在干預(yù)刺激中下降的函數(shù)尼桶。
在一系列研究中,Wang和他的同事觀察到锯仪,當(dāng)一對(duì)刺激中的第二個(gè)刺激與第一個(gè)刺激不匹配時(shí)泵督,N2的振幅就會(huì)增強(qiáng)。在2003年的一項(xiàng)研究中庶喜,刺激物是幾何圖形小腊,有四種可能的形狀救鲤,四種可能的顏色,在輪廓上有一個(gè)小間隙溢豆,出現(xiàn)在四個(gè)位置中其中的一個(gè)位置蜒简。順序刺激對(duì)中的第二個(gè)刺激在三個(gè)特征上都與第一個(gè)刺激匹配(33%),在所有特征上均不匹配(33%)漩仙,或者是在部分特征上匹配(33%)搓茬。只給出了三特征完全匹配或完全不匹配兩種情況下的數(shù)據(jù)。在一組block中队他,被試判斷顏色是否匹配卷仑,通過(guò)按壓不同的按鈕來(lái)做出反應(yīng)(選擇RT,50/50的反應(yīng)概率)。失匹配誘發(fā)的在270ms達(dá)到峰值的負(fù)電位大于匹配誘發(fā)的負(fù)電位峰值麸折。在其他的block中锡凝,被試在顏色、形狀和所有三個(gè)特征上判斷刺激是否匹配垢啼。在這些任務(wù)中窜锯,任務(wù)相關(guān)維度上的部分匹配是no-go試次(也不進(jìn)行分析)。在所有block中芭析,與任務(wù)相關(guān)的維度的數(shù)目是1锚扎、2或3。N2失匹配效應(yīng)并不會(huì)隨著相關(guān)維度的數(shù)量而變化:完全不匹配誘發(fā)同樣大的N2馁启,完全匹配誘發(fā)同樣小的N2驾孔。在這項(xiàng)研究中,N2效應(yīng)在額葉惯疙、中央和頂葉部位的振幅幾乎相同翠勉,但在枕葉部位的振幅要小得多。雖然明顯不同于其他研究中的后部N2靶刺激效應(yīng)霉颠,但這一分布似乎比上述的新異效應(yīng)在頭皮位置上延伸得更后对碌。
Wang等人(2004)的后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供了更多關(guān)于任務(wù)無(wú)關(guān)維度的失匹配特征影響的信息。刺激物具有形狀和顏色兩個(gè)特征蒿偎,被試執(zhí)行三個(gè)任務(wù):僅匹配顏色(選擇反應(yīng)俭缓,50/50的反應(yīng)概率),僅匹配形狀(50/50的反應(yīng)概率)酥郭,或?qū)烧咂ヅ?失匹配(25%積極反應(yīng)华坦,25%消極反應(yīng),50%部分匹配不做反應(yīng))不从。在單維任務(wù)中惜姐,N2振幅具有明顯的梯度:當(dāng)兩個(gè)特征均無(wú)法匹配時(shí),N2振幅最大;當(dāng)任務(wù)相關(guān)特征匹配但不相關(guān)特征不匹配時(shí)歹袁,N2振幅處于中間;當(dāng)兩個(gè)特征匹配時(shí)坷衍,N2幅值最小。與之前的研究一樣条舔,這種失匹配效應(yīng)在頭皮的額中央-頂葉分布相當(dāng)廣泛枫耳。當(dāng)對(duì)三個(gè)任務(wù)中的完全匹配(雙特征)與完全不匹配進(jìn)行比較時(shí),令人驚訝地發(fā)現(xiàn)N2的差異在二維任務(wù)中略小于一維任務(wù)孟抗,但隨后的負(fù)成分差異在400毫秒時(shí)達(dá)到峰值迁杨。與一維任務(wù)相比,二維任務(wù)需要分析特征的組合凄硼,“都是相同的”铅协,“都是不同的”,或者“一種是相同的摊沉,一種是不同的”狐史,它們對(duì)應(yīng)三個(gè)不同的反應(yīng)(兩個(gè)按鍵反應(yīng)和不做反應(yīng))。晚期負(fù)匹配反應(yīng)可能反映了第二個(gè)加工階段说墨,即比較當(dāng)前屬性與先前刺激的結(jié)合骏全。
Kimura等人(2006)進(jìn)一步探討了無(wú)關(guān)刺激維度變化的效應(yīng)。被試對(duì)光柵對(duì)之間方向的少見(jiàn)變化做出反應(yīng)尼斧。在大多數(shù)(80%)沒(méi)有定向變化的成對(duì)刺激中吟温,有一半在空間頻率的無(wú)關(guān)維度上存在差異。與no-go試次相比突颊,這些不相關(guān)變化試次引發(fā)了更大的前額中央N270成分,而負(fù)成分的振幅與任務(wù)不相關(guān)變化的振幅潘悼,以及不相關(guān)變化的假警報(bào)率相對(duì)應(yīng)律秃。第三項(xiàng)研究與Wang等人(2004)和Kimura等人的研究形成了有趣的對(duì)比,該研究也調(diào)查了成對(duì)刺激治唤。被試檢測(cè)到的不是少見(jiàn)的變化棒动,而是少見(jiàn)的靶刺激光柵(具有特定空間頻率的光柵),它們可能出現(xiàn)在這對(duì)光柵的第一或第二位置宾添。在不包含靶刺激位置的常見(jiàn)配對(duì)中船惨,第二個(gè)刺激與第一個(gè)刺激在不相關(guān)的方向維度上匹配或不匹配。在這項(xiàng)研究中缕陕,與任務(wù)相關(guān)的失匹配/變化沒(méi)有跡象表明誘發(fā)了增強(qiáng)的前部N2粱锐,表明對(duì)變化的主動(dòng)注意對(duì)于誘發(fā)該成分是必要的。
另一項(xiàng)Wang和他的同事的研究提出知覺(jué)匹配和反應(yīng)沖突均能對(duì)N2產(chǎn)生調(diào)節(jié)扛邑。在改進(jìn)的Sternberg任務(wù)中怜浅,三個(gè)簡(jiǎn)單形狀被作為記憶集呈現(xiàn),接著是三個(gè)探測(cè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目都需要一個(gè)匹配或不匹配的選擇反應(yīng)恶座。探測(cè)項(xiàng)可以(1)在形狀和順序位置上匹配記憶集項(xiàng)目(即搀暑,第二個(gè)探測(cè)項(xiàng)目將匹配記憶集中第二個(gè)位置出現(xiàn)的圓),(2)不包含在記憶集中的形狀(完全不匹配)自点,或者(3)在記憶集中出現(xiàn)但不在相同的順序位置(部分匹配碴开,誘發(fā)負(fù)反應(yīng))即寒。在200-300ms潛伏期范圍內(nèi)周蹭,條件(2)和(3)都比匹配條件誘發(fā)了更多的負(fù)ERPs矛绘,但這種匹配/失匹配效應(yīng)很難解釋?zhuān)驗(yàn)槠ヅ漤?xiàng)目誘發(fā)了較大的P3燃少,這與較低的概率反應(yīng)相關(guān)(33%vs. 67%)畸陡。更有趣的是丁恭,在部分匹配條件下觀察到比完全不匹配條件下更大的N2和更長(zhǎng)的RTs曹动,盡管兩者要求相同的反應(yīng)。部分匹配條件可能會(huì)引發(fā)更多的反應(yīng)沖突涩惑。這一結(jié)果似乎與Wang等人(2004)的結(jié)果不一致,后者認(rèn)為部分匹配產(chǎn)生的N2介于完全匹配和完全不匹配之間桑驱,正如人們?cè)谀0迤ヅ溥^(guò)程中所期望的那樣竭恬。然而,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別是熬的,部分匹配是否發(fā)生在與任務(wù)無(wú)關(guān)或相關(guān)的維度上痊硕。不同的結(jié)果可能表明N2振幅更多是由模板匹配或反應(yīng)沖突驅(qū)動(dòng)的,這取決于刺激特征如何映射到?jīng)Q策或反應(yīng)要求上押框。
Gehring等人(1992)將flanker任務(wù)和前置線索(precue)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究岔绸,與N2振幅反映模板失匹配和反應(yīng)沖突的結(jié)論一致。在flanker任務(wù)中,被試的反應(yīng)是對(duì)五個(gè)字母的中央字母進(jìn)行反應(yīng)盒揉,按左鍵或右鍵晋被;側(cè)邊字母可以與中心字母相同,也可以不同(例如刚盈,如果中心的H代表左反應(yīng)羡洛,S代表右反應(yīng),那么HHHHH代表左反應(yīng)藕漱,SSHSS也代表左反應(yīng))。已有多個(gè)ERP研究使用了這一范式,并在“前部N2和認(rèn)知控制”下進(jìn)行了更詳細(xì)的綜述茬斧。簡(jiǎn)單地說(shuō)吧寺,標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果是,與兼容陣列相比橄仍,不兼容陣列誘發(fā)更慢的反應(yīng)韧涨、更大的額中央N2、延遲的P3b沙兰,以及不正確的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備跡象氓奈。Gehring等人在陣列之前設(shè)計(jì)了一個(gè)H或S字母提示;在不同的block中,在80%的試次中提示與后續(xù)陣列的中心字母一致鼎天,在80%的試次中與中心字母不一致舀奶,或者提示并沒(méi)有預(yù)測(cè)價(jià)值。作者使用“向量濾波器(vectorfilter)”來(lái)分析由陣列引出的ERPs斋射,它更強(qiáng)調(diào)前額或中心頭皮部位育勺。當(dāng)額葉位置的權(quán)重更大時(shí),N2對(duì)兼容性操作更敏感——對(duì)于誘發(fā)反應(yīng)沖突的不兼容陣列罗岖,N2振幅更大——并且相對(duì)不受前面提示線索性質(zhì)的影響涧至。當(dāng)中心位置權(quán)重更大時(shí),N2振幅在很大程度上反映了線索/陣列關(guān)系桑包。在“80%相同”block中南蓬,N2表現(xiàn)出隨線索與目標(biāo)陣列之間知覺(jué)失匹配程度變化的振幅梯度。即在H提示后哑了,N2振幅沿SSSSS>SSHSS>HHSHH>HHHHH梯度變化赘方。這種結(jié)果模式提供了一個(gè)有力的提示,雖然前部N2s反映了知覺(jué)匹配和反應(yīng)沖突弱左,但可能會(huì)將一個(gè)單一的生理反應(yīng)分解為具有不同功能屬性的額葉最大和中央最大成分窄陡。不幸的是,Gehring等人的知覺(jué)匹配效應(yīng)的中央極大值與Sternberg范式(即區(qū)分積極和消極探針試驗(yàn)的成分的額葉最大值)并不密切一致拆火。
Gehring等人(1992)研究中更多的信息與作者提出的前部N2的“模板不匹配”方面的理解有關(guān)跳夭。對(duì)比“80%不同”和“80%相同”的block涂圆,可以從它們與目標(biāo)陣列的純粹感知重疊中梳理出線索的預(yù)測(cè)價(jià)值。如果被動(dòng)感知失匹配是額葉N2振幅的唯一決定因素币叹,人們會(huì)認(rèn)為80%不同的block和80%相同的block是一樣的:H之后的SSSSS會(huì)引出最大的N2润歉,盡管被試意識(shí)到H傾向于預(yù)測(cè)S。相反的是套硼,如果N2振幅是由內(nèi)部生成的預(yù)期驅(qū)動(dòng)的卡辰,人們會(huì)認(rèn)為80%不同的block結(jié)果和80%相同的block結(jié)果將是完全相反的。觀察到的結(jié)果顯示了輕微的反轉(zhuǎn)邪意,不過(guò)太弱以至于沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義九妈,但與80%相同的block結(jié)果明顯是相反方向的。這一結(jié)果表明雾鬼,盡管內(nèi)部產(chǎn)生的期望可能并不總是強(qiáng)大到足以推翻一個(gè)簡(jiǎn)單的知覺(jué)匹配過(guò)程萌朱,前部N2也不能被認(rèn)為是一個(gè)完全被動(dòng)視覺(jué)比較器的指標(biāo)。
最后策菜,前部N2反映了與積極維持的視覺(jué)模板的偏離程度晶疼,然而作者注意到有一些明顯的例外情況不適用于作者的建議,這些例外來(lái)自變化盲視的ERP研究又憨。在一項(xiàng)研究中翠霍,Eimer和Mazza(2005)讓被試依次觀看相隔500毫秒的陣列。每一組由四張黑白面孔照片組成蠢莺,在注視點(diǎn)左寒匙、右、上躏将、下方位排列锄弱。在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,被試指出左邊或右邊的面孔是否發(fā)生了變化祸憋。相對(duì)于未檢測(cè)到的變化試次会宪,檢測(cè)到的變化試次引發(fā)了對(duì)側(cè)后部的N2增強(qiáng),但沒(méi)有前部N2的跡象蚯窥,這似乎與Wang和其同事討論的結(jié)果相矛盾掸鹅。作者懷疑關(guān)鍵的區(qū)別是這個(gè)任務(wù)的難度,在這個(gè)任務(wù)中拦赠,面孔是高度易混淆的巍沙,并呈現(xiàn)在非注視位置上。被試只發(fā)現(xiàn)了71%的變化這一事實(shí)表明矛紫,即使注意力局限于左臉和右臉赎瞎,這項(xiàng)任務(wù)也是具有挑戰(zhàn)性的牌里,這與Wang等人(2003)和Wang等人(2004)的準(zhǔn)確率超過(guò)95%形成了鮮明對(duì)比颊咬。因此务甥,這項(xiàng)研究表明,可能存在一個(gè)閾值喳篇,低于此閾值前部N2期不會(huì)被觸發(fā)敞临。
第二項(xiàng)研究,由Koivisto和Revonsuo(2003)進(jìn)行的研究麸澜,則更難納入作者的框架挺尿。被試依次觀看成對(duì)的陣列,這些陣列包含8條朝向的線炊邦,它們圍繞著固定物以大致圓形的模式排列(8個(gè)項(xiàng)目的條件)编矾,以檢測(cè)其中一個(gè)元素是否改變了方向。在Eimer和Mazza(2005)的研究中馁害,被試在這種情況下只發(fā)現(xiàn)了71%的變化窄俏,而再次發(fā)現(xiàn)變化只在相對(duì)于無(wú)變化和未發(fā)現(xiàn)變化試次中引發(fā)了后部N2。更麻煩的是一個(gè)只有一項(xiàng)的控制條件碘菜,在這個(gè)條件下凹蜈,陣列中只有一條方向線,也沒(méi)有固定忍啸,被試只是簡(jiǎn)單地判斷在第一和第二組刺激中方向是否改變仰坦。可以預(yù)見(jiàn)的是计雌,在這種情況下悄晃,準(zhǔn)確率相當(dāng)高(98%),但仍然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)前部N2變化的跡象白粉。這似乎是一個(gè)相當(dāng)直接的失敗探索传泊,無(wú)法復(fù)制上面討論的幾個(gè)順序匹配任務(wù)的結(jié)論。
來(lái)自視覺(jué)新異和順序匹配范式的結(jié)論
順序匹配任務(wù)和線索-靶序列中的非匹配刺激比匹配刺激誘發(fā)更大的額中央N2鸭巴,而這種前部N2與視覺(jué)新異范式中復(fù)雜異常刺激誘發(fā)的N2相似眷细。與先前刺激的少量偏離不足以引起前部N2(或者它通常會(huì)出現(xiàn)在少見(jiàn)的靶刺激中,而不同于更常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)刺激)鹃祖。新異范式表明溪椎,如果異常刺激作為非靶刺激且不要求被試忽略一個(gè)優(yōu)勢(shì)反應(yīng),那么與實(shí)驗(yàn)情境和他們的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)相比恬口,它們必須是非常不尋常的(典型的獨(dú)特的)校读,才能誘發(fā)實(shí)質(zhì)性的前部N2。在其他兩種情況下也會(huì)誘發(fā)大量的N2祖能。一是當(dāng)兩個(gè)刺激序列中的第二個(gè)刺激與初始刺激不一致時(shí)歉秫,被分配的任務(wù)鼓勵(lì)或要求這兩個(gè)刺激之間的知覺(jué)匹配,如順序匹配任務(wù)养铸、Sternberg任務(wù)和使用前置線索的Eriksenflanker task的改進(jìn)版任務(wù)雁芙。第二種情況是轧膘,當(dāng)誘發(fā)刺激是靶刺激或預(yù)測(cè)即將到來(lái)的靶刺激的線索時(shí),但包含一組必須單獨(dú)識(shí)別的感知變量的項(xiàng)目時(shí)兔甘,然后在它們的靶刺激狀態(tài)或信號(hào)價(jià)值被知曉之前谎碍,將它們歸類(lèi)為更大的項(xiàng)目。
這些不同結(jié)果的共同特征似乎是刺激和心理模板之間的失匹配洞焙。最直接的例子是順序匹配范式蟆淀,其中(a)失匹配檢測(cè)是任務(wù)的核心,(b)當(dāng)失匹配變得與任務(wù)無(wú)關(guān)時(shí)澡匪,N2效應(yīng)就被消除了熔任。同樣直觀的是新異效應(yīng),這表明只要失匹配的程度相當(dāng)大唁情,刺激和長(zhǎng)期記憶之間的失匹配可以抓住注意力笋敞。這使得Breton等人(1988)觀察到,不同的(但簡(jiǎn)單的)靶刺激比同樣少見(jiàn)但同質(zhì)的靶刺激誘發(fā)了更大的前部N2荠瘪。作者認(rèn)為夯巷,關(guān)鍵因素在于這兩種oddball任務(wù)所鼓勵(lì)的策略。當(dāng)相關(guān)的oddball是一個(gè)單一的簡(jiǎn)單刺激時(shí)哀墓,最自然的策略就是牢記目標(biāo)并尋找匹配對(duì)象趁餐。當(dāng)相關(guān)的oddball類(lèi)別有太多的范例而無(wú)法保存在工作記憶中,但標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)單一的刺激時(shí)篮绰,最自然的策略是記住標(biāo)準(zhǔn)并尋找不匹配后雷,這將驅(qū)動(dòng)前部N2。
作者強(qiáng)調(diào)失匹配是誘發(fā)視覺(jué)通道中前部N2的先決條件吠各,這可能與聽(tīng)覺(jué)失匹配負(fù)成分有一些相似之處臀突,而聽(tīng)覺(jué)MMN與前部視覺(jué)N2在某些功能特性上是不同的。首先贾漏,沒(méi)有證據(jù)表明視覺(jué)刺激的前部N2反應(yīng)出現(xiàn)在對(duì)誘發(fā)刺激缺乏集中注意力的情況下候学,而MMN可以由聽(tīng)覺(jué)偏差引起,比如當(dāng)被試在閱讀一本書(shū)時(shí)忽略了聽(tīng)覺(jué)事件時(shí)出現(xiàn)纵散。第二梳码,如上所述,視覺(jué)N2對(duì)知覺(jué)失匹配的敏感性受到跨序列刺激的知覺(jué)變化的任務(wù)相關(guān)性的較強(qiáng)調(diào)節(jié)伍掀。來(lái)自未注意的視覺(jué)偏差的研究證實(shí)掰茶,前部N2和注意前變化檢測(cè)之間的分離旨在誘發(fā)失匹配負(fù)成分視覺(jué)模擬(vMMN)。這些研究通常要求被試(a)當(dāng)不相關(guān)的視覺(jué)oddball事件出現(xiàn)在鄰近邊緣時(shí)蜜笤,在注視點(diǎn)執(zhí)行一項(xiàng)高要求的視覺(jué)任務(wù)濒蒋,或者(b)當(dāng)不相關(guān)的視覺(jué)oddball出現(xiàn)在注視點(diǎn)時(shí),探測(cè)聽(tīng)覺(jué)oddball把兔。未注意的視覺(jué)偏差會(huì)引起早期和后部的負(fù)效應(yīng)沪伙,通常在N2之前的200毫秒或其之前結(jié)束甸各。一些人認(rèn)為焰坪,這種效應(yīng)可能與視覺(jué)N180成分密切相關(guān),并反映出“從不應(yīng)期中釋放”聘惦,即具有新的物理特性的視覺(jué)刺激與重復(fù)的相同刺激相比刺激了新的視覺(jué)神經(jīng)元(releasefrom refractoriness)某饰。在任何情況下,很明顯善绎,當(dāng)MMN的先決條件在視覺(jué)通道中被復(fù)制時(shí)黔漂,并不會(huì)誘發(fā)出N2。
在本節(jié)中禀酱,作者認(rèn)為前部N2是由視覺(jué)模板的注意失匹配驅(qū)動(dòng)的炬守,并且這種效應(yīng)不是認(rèn)知控制過(guò)程的附帶現(xiàn)象。然而剂跟,同樣清楚的是减途,這是由于前部N2對(duì)認(rèn)知控制的敏感性所致。作者回顧了下文的證據(jù)曹洽,認(rèn)為控制N2是一個(gè)獨(dú)立的子成分鳍置。
前部N2對(duì)認(rèn)知控制敏感
文章在上面論證了前部N2成分是由刺激和心理模板之間的注意失匹配調(diào)節(jié)的,大多數(shù)觀察到的模板失匹配效應(yīng)不能用反應(yīng)抑制送淆、反應(yīng)沖突檢測(cè)税产、或策略表現(xiàn)監(jiān)控解釋—這些廣義上稱(chēng)為認(rèn)知控制。在這一節(jié)中偷崩,文章將描述為滿(mǎn)足不同認(rèn)知控制需求而設(shè)計(jì)的條件辟拷,這些導(dǎo)致了對(duì)前部N2的調(diào)節(jié),并討論它們與知覺(jué)模板匹配的關(guān)系(或大多數(shù)情況下阐斜,缺乏關(guān)系)衫冻。
在反應(yīng)抑制和/或反應(yīng)沖突的研究中,常用的實(shí)驗(yàn)范式包括go/no-go任務(wù)谒出、Eriksenflanker任務(wù)和stop-signal(信號(hào)停止)范式羽杰。這些與包含類(lèi)似認(rèn)知元素(“消極模式”)的范式形成對(duì)比,但其對(duì)前部N2幾乎沒(méi)有任何調(diào)節(jié)到推。設(shè)計(jì)用于評(píng)估反應(yīng)監(jiān)測(cè)和/或策略調(diào)整的范式是指被試被期望犯錯(cuò)誤并注意到它們考赛,或包括對(duì)表現(xiàn)的反饋的范式。在回顧了錯(cuò)誤和反饋研究之后莉测,討論了在認(rèn)知控制范式中引發(fā)的各種類(lèi)似N2的反應(yīng)與由知覺(jué)模板失匹配觸發(fā)的N2反應(yīng)之間的關(guān)系颜骤。
No-goN2和認(rèn)知控制
來(lái)自go/no-go研究的一些發(fā)現(xiàn)支持了這樣的假設(shè),即no-go N2是由對(duì)計(jì)劃反應(yīng)的抑制所驅(qū)動(dòng)的捣卤。首先忍抽,盡管在沉默計(jì)數(shù)任務(wù)中八孝,“no-go”試次比“go”試次誘發(fā)出更大的N2,但在必須抑制顯性反應(yīng)的任務(wù)中鸠项,N2往往更大干跛。第二,由于快速反應(yīng)的壓力祟绊,no-go的N2振幅增強(qiáng)了楼入。這種對(duì)速度指令的敏感性可能與顯性運(yùn)動(dòng)反應(yīng)和無(wú)聲計(jì)數(shù)等隱性反應(yīng)的任務(wù)之間的差異有關(guān),因?yàn)殡[性反應(yīng)更難要求速度牧抽。第三嘉熊,假警報(bào)率較低的被試的no-goN2更大,表明振幅與成功反應(yīng)抑制之間存在關(guān)聯(lián)扬舒。
最后阐肤,有證據(jù)表明,當(dāng)no-go刺激與靶刺激具有相同特征時(shí)讲坎,no-go N2會(huì)更大孕惜,從而觸發(fā)必須抑制錯(cuò)誤反應(yīng)的準(zhǔn)備。Azizian等人(2006)比較了少見(jiàn)靶刺激(10%)晨炕、形狀與靶刺激非常不同的常見(jiàn)非靶標(biāo)準(zhǔn)刺激(60%)诊赊、形狀與靶刺激相似的少見(jiàn)非靶刺激(10%)和兩個(gè)相似度介于中間的非靶刺激(各10%)引發(fā)的ERPs。與其他非靶條件相比府瞄,相似的非靶條件誘發(fā)了更大的額中央N2碧磅。其他包括注意操縱的研究也觀察到,非靶刺激誘發(fā)的N2具有頭皮中央分布遵馆,有時(shí)是額中央分布鲸郊,這些非靶刺激與少見(jiàn)靶刺激具有相同的特征,有時(shí)還在內(nèi)側(cè)額葉皮層定位了偶極子源货邓,這與更標(biāo)準(zhǔn)的范式中的N2源定位一致秆撮。這些觀察到的與靶刺激類(lèi)似的非靶刺激誘發(fā)的更大的N2,可能與僅對(duì)知覺(jué)失匹配敏感的成分的預(yù)期相反换况,因此提供了強(qiáng)有力的證據(jù)职辨,來(lái)證明N2也反映了認(rèn)知控制。
然而戈二,有證據(jù)表明舒裤,與簡(jiǎn)單的no-go試次相比,困難的no-go試次(即no-go刺激與go刺激相似)會(huì)誘發(fā)更大的N2觉吭。在一個(gè)雙刺激go/no-go任務(wù)(25%概率的非靶刺激)中腾供,Nieuwenhuis等人(2004)在分開(kāi)的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)blocks中呈現(xiàn)視覺(jué)上不同但聽(tīng)覺(jué)上相似的字母F和S,或視覺(jué)上相似但聽(tīng)覺(jué)上不同的字母F和T。在困難識(shí)別條件(Fvs. S)下伴鳖,聽(tīng)覺(jué)no-go刺激誘發(fā)的額中央N2比容易識(shí)別(Fvs. T)條件更大节值,但這并沒(méi)有引起顯著的no-goN2。然而榜聂,在容易和困難的視覺(jué)辨別條件下沒(méi)有區(qū)別搞疗,這兩者都引發(fā)了更大的no-goN2s。作者的解釋是须肆,即使是簡(jiǎn)單的視覺(jué)刺激也有足夠的難度匿乃,以至于被試在no-go試次中也準(zhǔn)備了一個(gè)反應(yīng)。來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)(Senkowski& Herrmann, 2002)使用了三個(gè)不同顏色的圓圈休吠,一個(gè)是淺綠色,一個(gè)是深綠色业簿,一個(gè)是紅色瘤礁,每個(gè)都有33%的概率。深綠色的圓圈和一個(gè)其他顏色的圓圈總是作為no-go刺激梅尤,而第三個(gè)圓圈是作為少見(jiàn)的靶刺激柜思。當(dāng)淺綠色圓為靶刺激時(shí)(難識(shí)別),當(dāng)紅色圓為靶刺激時(shí)(易識(shí)別)巷燥,測(cè)量深綠色圓圈誘發(fā)的N2赡盘。雖然在困難條件下深綠色圓圈誘發(fā)了更大的N2,但頭皮分布明顯在后部而不是額中央缰揪,表明是注意相關(guān)增強(qiáng)而不是控制相關(guān)增強(qiáng)陨享。
也許在no-go試次中,操縱靶刺激特征的位置比操縱靶刺激特征的可辨別性或存在性更有效钝腺。這就是Eriksen flanker task?及其變體所采用的策略抛姑,現(xiàn)在來(lái)回顧一下。
Eriksen flanker task
除了雙刺激oddball任務(wù)的變體艳狐,還有幾個(gè)任務(wù)被專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)查認(rèn)知控制的影響定硝。其中一個(gè)任務(wù)就是Eriksen任務(wù),被試對(duì)一串字母的中心字母執(zhí)行選擇反應(yīng)時(shí)間任務(wù)毫目。通常情況下蔬啡,中間字母的兩側(cè)字母要么是與中間字母相同的字母(如HHHHH,一致的噪音條件)镀虐,要么是表示相反反應(yīng)的字母(如SSHSS箱蟆,不一致的噪音條件)。相對(duì)于一致條件刮便,不一致條件誘發(fā)了延遲的反應(yīng)時(shí)間顽腾,增強(qiáng)了前額中央N2,延遲了頂葉P3出現(xiàn)的時(shí)間,ERP與最初錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備(偏側(cè)化準(zhǔn)備電位或LRPs)相關(guān)抄肖,而這些在實(shí)際反應(yīng)前就已解決久信。
一些研究結(jié)果表明,flanker任務(wù)中的N2效應(yīng)不是由模板失匹配引起的漓摩,而是由控制錯(cuò)誤反應(yīng)準(zhǔn)備的需要引起的裙士。首先,反應(yīng)類(lèi)別以及一致和不一致側(cè)翼的概率通常為50%管毙,消除了額葉N2是由與為常見(jiàn)刺激而生成的模板失匹配驅(qū)動(dòng)的可能性腿椎。兩項(xiàng)研究調(diào)查了期望與側(cè)翼相容性之間的交互作用。Gehring等(1992)的一項(xiàng)研究就已描述過(guò)上面的內(nèi)容夭咬,將一致和不一致的側(cè)翼(有提示刺激)與有效或無(wú)效預(yù)測(cè)正確反應(yīng)進(jìn)行結(jié)合啃炸。中央電極點(diǎn)的N2對(duì)提示線索(cue)與整體陣列不匹配的程度敏感,額電極點(diǎn)的N2對(duì)噪聲一致性條件敏感卓舵,對(duì)提示有效性相對(duì)不敏感南用。更難解釋的是Bartholow等人(2005)的一項(xiàng)研究,該研究操縱的不是反應(yīng)類(lèi)別的概率掏湾,而是不一致側(cè)翼的概率裹虫。當(dāng)不一致較為常見(jiàn)時(shí),N2在不一致側(cè)翼?xiàng)l件下的頭皮分布更傾向于正面融击,這可能表明筑公,當(dāng)認(rèn)知控制更有必要時(shí),它更容易被激發(fā)出來(lái)尊浪。在任何情況下匣屡,在Cz的N2在兩種期望條件下都是顯著的,這表明它并不取決于一致trial的可預(yù)測(cè)性拇涤。有人可能會(huì)認(rèn)為耸采,側(cè)翼范式中的N2是由相關(guān)中心元素與不一致側(cè)翼元素之間的失匹配驅(qū)動(dòng)的,但這一解釋被操縱失匹配側(cè)翼元素反應(yīng)值的研究所排除工育。這表明虾宇,當(dāng)失匹配側(cè)翼與對(duì)中心元素的相反反應(yīng)相關(guān)時(shí),N2值更大如绸,而不是與相同反應(yīng)或no-go反應(yīng)相關(guān)時(shí)嘱朽。
最后,一個(gè)最近的沖突監(jiān)測(cè)計(jì)算模型基于預(yù)測(cè)的反應(yīng)沖突時(shí)間過(guò)程怔接,模擬了側(cè)翼任務(wù)中N2的潛伏期和振幅變化搪泳。模型預(yù)測(cè)N2值在正確試次反應(yīng)前達(dá)到峰值,在錯(cuò)誤試次反應(yīng)后達(dá)到峰值扼脐,不一致試次下N2振幅大于一致試次下N2振幅岸军。反應(yīng)鎖時(shí)ERPs證實(shí)了這些預(yù)測(cè)奋刽,并進(jìn)一步支持了控制N2是對(duì)反應(yīng)而不是刺激進(jìn)行鎖時(shí)的假設(shè),表明N2的峰值潛伏期與反應(yīng)時(shí)間呈正相關(guān)艰赞。該模型還預(yù)測(cè)了N2的振幅與反應(yīng)時(shí)間呈正相關(guān)的觀察結(jié)果佣谐,這與沖突越多的試次將引起更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間這一直覺(jué)觀點(diǎn)一致。事實(shí)上方妖,一致性試次和非一致性試次之間的N2振幅差異主要是由于一致性試次相比于非一致性試次有更快的RTs相關(guān)狭魂。最后,正確和錯(cuò)誤反應(yīng)誘發(fā)的N2的偶極子源(錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波党觅;見(jiàn)下文)都位于內(nèi)側(cè)額葉皮層雌澄。血流動(dòng)力學(xué)成像研究表明,在不兼容的側(cè)翼試次中杯瞻,額葉皮質(zhì)中線區(qū)域在介導(dǎo)反應(yīng)沖突中發(fā)揮了作用镐牺,這與在no-go試次中觀察到的作用類(lèi)似。這種相似性表明魁莉,對(duì)一個(gè)反應(yīng)的完全抑制和對(duì)一個(gè)反應(yīng)的選擇涉及到同一個(gè)大腦區(qū)域(但也暗示了內(nèi)側(cè)額葉皮層——額下回——也可能參與了反應(yīng)抑制)睬涧。
總之,在flanker任務(wù)中不相容的刺激誘發(fā)了一個(gè)對(duì)概率相對(duì)不敏感的中央或額中央N2沛厨,并且很難用失匹配理論來(lái)解釋宙地。然而摔认,最終會(huì)得出結(jié)論:這一“控制N2”經(jīng)常與由知覺(jué)失匹配驅(qū)動(dòng)的N2混合在一起逆皮。
信號(hào)停止范式
在信號(hào)停止任務(wù)中,被試對(duì)初始刺激(S1)執(zhí)行一個(gè)視覺(jué)選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)参袱,這個(gè)初始刺激之后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)停止刺激电谣,表明需要抑制反應(yīng)。額中央的N2由停止信號(hào)誘發(fā)抹蚀,就像側(cè)翼模式中不一致試次誘發(fā)的N2一樣剿牺,并且當(dāng)指導(dǎo)語(yǔ)強(qiáng)調(diào)在go試次中快速反應(yīng)的重要性時(shí),誘發(fā)的N2會(huì)比在要求在速度和準(zhǔn)確性之間取得平衡的指導(dǎo)語(yǔ)條件下更大环壤。
在初始刺激后晒来,停止信號(hào)呈現(xiàn)可變化的延遲,導(dǎo)致在較短延遲時(shí)更成功地停止郑现,而在較長(zhǎng)延遲時(shí)更不正確的反應(yīng)并且更難抑制準(zhǔn)備反應(yīng)湃崩。因此,可以將沒(méi)有停止信號(hào)的試次的反應(yīng)時(shí)間分布和導(dǎo)致不成功停止的停止信號(hào)的潛伏期分布結(jié)合起來(lái)接箫,來(lái)計(jì)算停止信號(hào)的反應(yīng)時(shí)間攒读,即抑制反應(yīng)所需要的時(shí)間。有一些證據(jù)表明辛友,由停止信號(hào)引起的N2薄扁,在快速停止信號(hào)RT(即有效抑制劑)條件下比那些緩慢停止信號(hào)RT更大。另一項(xiàng)研究報(bào)告稱(chēng),與正常對(duì)照組相比邓梅,患有注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)的兒童的右下額電極的停止信號(hào)N2振幅降低,并且成功和失敗的停止試次都是如此脱盲。在這些相同的電極上,N2振幅與正常和多動(dòng)癥兒童成功抑制的百分比相關(guān)震放。N2振幅也與短時(shí)停止信號(hào)改善抑制的成功程度相關(guān)宾毒,這種改善與停止信號(hào)RT相關(guān)。
直接比較成功和不成功的停止試次還揭示了兩個(gè)事實(shí)殿遂。首先诈铛,N2潛伏期在不成功的試次中比成功的試次長(zhǎng)。其次墨礁,在抑制不成功的試次中幢竹,N2振幅始終比抑制成功的試次大,這種差異通常被觀察到具有中央頂葉(centroparietal)或頭皮后部分布恩静。最后的結(jié)果導(dǎo)致一些人認(rèn)為停止信號(hào)N2并不反映反應(yīng)抑制焕毫,而是對(duì)停止信號(hào)的評(píng)價(jià)。更具體地說(shuō)驶乾,假設(shè)在不成功的試次中邑飒,被試在停止信號(hào)的時(shí)候已經(jīng)意識(shí)到它將是無(wú)效的,增加了刺激的“意義”和N2的振幅级乐。在文章的框架中疙咸,人們可能會(huì)認(rèn)為這些試次中的停止信號(hào)具有高信號(hào)價(jià)值的靶刺激特征,導(dǎo)致增強(qiáng)的注意力和后部N2风科。另一種解釋?zhuān)杀疚恼碌囊晃辉u(píng)審專(zhuān)家提出撒轮,不成功試次的N2是由N2加上由即將發(fā)生的錯(cuò)誤引起的錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波電位組成(由錯(cuò)誤試次引起的負(fù)電位在下文“由錯(cuò)誤和負(fù)反饋引起的前部負(fù)性ERPs”進(jìn)行了回顧)。這種解釋表明题山,與反應(yīng)抑制相關(guān)的負(fù)成分與錯(cuò)誤檢測(cè)相關(guān)的負(fù)成分在頭皮上的分布有所不同,這是關(guān)于認(rèn)知控制相關(guān)的N2與錯(cuò)誤反應(yīng)后觀察到的負(fù)成分之間關(guān)系的持續(xù)爭(zhēng)論的一個(gè)方面(下文再次提及)。
總之,停止信號(hào)?N2?可能包含多個(gè)子成分豫领,一個(gè)是與抑制或控制相關(guān)的前部N2抡柿,一個(gè)是與停止信號(hào)的評(píng)估相關(guān)的后部N2。未來(lái)的研究應(yīng)該嘗試分別操作這些子成分等恐。
Stroop任務(wù)
Stroop任務(wù)常用于認(rèn)知控制和前額皮質(zhì)研究中洲劣。簡(jiǎn)單地說(shuō)备蚓,被試觀看用墨水打印的帶有顏色的字,然后說(shuō)出字的墨水顏色囱稽,字的墨水顏色與字表示的顏色相同(一致條件)或與表示的顏色不同(不一致條件)窍侧。在不一致條件下的反應(yīng)時(shí)間比在一致條件下的反應(yīng)時(shí)間要慢毕源,額葉受損的患者對(duì)一致的Stroop刺激會(huì)產(chǎn)生更多的錯(cuò)誤,經(jīng)常產(chǎn)生字本身所表示的顏色而不是字的墨水顏色。
在ERP記錄最典型的改編Stroop任務(wù)中迫吐,被試使用四個(gè)按鈕來(lái)指示電腦屏幕上字母的顏色宏胯,像往常一樣忽略字母拼寫(xiě)的實(shí)際顏色詞渔嚷。與一致刺激相比谨湘,不一致刺激通常會(huì)引起一個(gè)負(fù)向偏轉(zhuǎn),在450ms左右達(dá)到峰值各拷,并與一個(gè)中央分布的慢負(fù)電位重疊刁绒。在某些情況下,N450表現(xiàn)為一個(gè)負(fù)峰烤黍,與中央N2明顯不同知市,并晚于中央N2,在額中央電極處最大速蕊,但延伸到頂葉電極嫂丙,在那里它表現(xiàn)為P3的負(fù)向偏轉(zhuǎn)。在其他研究中规哲,不一致效應(yīng)表現(xiàn)為中央N2在時(shí)間上的延伸跟啤,而且與中央負(fù)慢波更難區(qū)分。另外兩項(xiàng)研究未能觀察到任何類(lèi)似N450的成分媳叨,但這些研究主要對(duì)P3成分感興趣腥光,并應(yīng)用了理想保守過(guò)濾器(conservative filters ideal)來(lái)研究P300关顷。然而糊秆,作者注意到,這是僅有的兩個(gè)沒(méi)有使用全腦參考的Stroop研究议双,而這里所涵蓋的大多數(shù)N2研究均使用乳突痘番、耳垂或鼻尖作為參考。
一項(xiàng)研究在三種不同的任務(wù)條件下復(fù)制了N450:顯性聲樂(lè)顏色命名(overtvocal color naming)平痰、隱性聲樂(lè)顏色命名(covert vocal colornaming)和通常的手動(dòng)反應(yīng)版本(theusual manual response version)汞舱。N450效應(yīng)在顯性命名任務(wù)中最大且更多位于額葉,在隱性命名任務(wù)中稍小宗雇,在手動(dòng)命名任務(wù)中最小且位于最后端昂芜,這可能是手動(dòng)研究中頭皮分布不一致的原因。這項(xiàng)研究還定位了N450的偶極子源在前扣帶回赔蒲,與神經(jīng)影像學(xué)研究的結(jié)果一致泌神。
同樣值得注意的是良漱,一項(xiàng)研究檢驗(yàn)了不一致試次的比例對(duì)N450不一致效應(yīng)的影響。當(dāng)不一致的試次很少發(fā)生時(shí)欢际,其影響比頻繁發(fā)生時(shí)更大母市,但只適用于反應(yīng)時(shí)間快的試次。注意损趋,這與Bartholow等人(2005)的發(fā)現(xiàn)有些不一致患久,他們發(fā)現(xiàn)不一致的側(cè)翼只在試次大部分不一致時(shí)增強(qiáng)了Fz處的N2。
雖然N450的起始時(shí)間和峰值比N2晚浑槽,但它們有相似的頭皮中心分布蒋失,對(duì)認(rèn)知控制操作同樣敏感。另一方面桐玻,目前的數(shù)據(jù)表明高镐,增加不一致試次的比例增強(qiáng)了不一致側(cè)翼刺激的N2,而降低了不一致Stroop刺激的N450畸冲。因?yàn)檫@兩項(xiàng)研究的影響都是微小的嫉髓,僅在Bartholow等人(2005)的Fz上顯著,且僅在West& Alain (2000)?中反應(yīng)時(shí)間快的試次上顯著邑闲,這種令人困惑的不一致性應(yīng)該在復(fù)制之前謹(jǐn)慎對(duì)待算行。
負(fù)性模式:控制N2的局限例子
文章回顧了幾個(gè)與行動(dòng)監(jiān)測(cè)相關(guān)的控制N2和類(lèi)似N2成分的結(jié)果,這些結(jié)果顯然是由內(nèi)側(cè)額葉皮層的相似來(lái)源產(chǎn)生的苫耸。在一項(xiàng)研究中州邢,帶有明顯沖突信息的刺激并沒(méi)有引起增強(qiáng)的N2反應(yīng),這表明這種現(xiàn)象的普遍性是有限的褪子。
Fox等人(2000)采用消極模式范式(negative patterning paradigm)研究了構(gòu)形效應(yīng)和元素no-go刺激對(duì)no-goN2的影響量淌。在這個(gè)范式中,被試對(duì)標(biāo)記為“A+”和“B+”的兩種刺激做出反應(yīng)嫌褪,但不能對(duì)標(biāo)記為“AB-”的刺激組合做出反應(yīng)呀枢,或在這個(gè)例子中,“AB-”是構(gòu)形no-go笼痛。鑒于目前所回顧的研究裙秋,人們可能會(huì)認(rèn)為構(gòu)形no-go刺激是誘發(fā)額中央N2的理想刺激。它不僅是一種“no-go”的刺激缨伊,而且還由單獨(dú)表示“go”反應(yīng)的元素組成摘刑,從而引入相互沖突的信息。此外刻坊,在Fox等人的實(shí)驗(yàn)中枷恕,no-go試次很少(25%),已經(jīng)看到低概率no-go試次在誘發(fā)前部N2方面特別有效谭胚。
研究的詳細(xì)信息如下徐块。A+和B+不是個(gè)體刺激,而是刺激特征,A+是藍(lán)色和B+表示字母O隶校。A+刺激字母是N,J,和W,均為藍(lán)色,B+刺激是字母O涂上綠色或紅色或黃色蛹锰。AB-(構(gòu)形no-go)刺激是藍(lán)色O.設(shè)計(jì)進(jìn)一步包括了一個(gè)CD-,或元素no-go刺激,它有一個(gè)獨(dú)特的顏色和字母,在這種研究中是一個(gè)粉色E.每個(gè)刺激構(gòu)成12.5%的試次,因此,一起的話,這兩種類(lèi)型的刺激(元素和構(gòu)形的)構(gòu)成了25%的試次深胳。與預(yù)期相反,構(gòu)形no-go刺激的N2僅略大于go刺激的N2铜犬,并且未達(dá)到作者的顯著性標(biāo)準(zhǔn)舞终。另一方面,元素no-go刺激誘發(fā)了一個(gè)強(qiáng)大的N2癣猾,有趣的是敛劝,這個(gè)N2的峰值比構(gòu)形的no-goN2晚。盡管構(gòu)形no-go刺激的準(zhǔn)確性略低于(但不是顯著的)元素no-go刺激的準(zhǔn)確性纷宇。
為什么構(gòu)形no-go N2那么小?一種可能是夸盟,它代表了認(rèn)知控制的作用,而不是知覺(jué)失匹配的作用像捶。盡管在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所有的個(gè)體刺激都是同概率的上陕,刺激特征卻不是。事實(shí)上拓春,50%的刺激是藍(lán)色的释簿,50%是字母O,這使得藍(lán)色和O成為最常見(jiàn)的特征硼莽。因?yàn)闃?gòu)形no-go刺激是獨(dú)特的庶溶,但與大多數(shù)其他刺激相似,最直觀的策略是記住藍(lán)色的O并尋找匹配懂鸵。另一方面偏螺,元素no-go刺激的特征是獨(dú)特的和非常少見(jiàn)的(各12.5%),可能導(dǎo)致與認(rèn)知控制效應(yīng)疊加的失匹配效應(yīng)匆光。
Fox等人(2000年)的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)套像,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)調(diào)查認(rèn)知控制時(shí),需考慮失匹配對(duì)前部N2的影響的重要性殴穴,并進(jìn)一步表明凉夯,沖突信息的存在并不總是有效地誘發(fā)出這一成分货葬,尤其是在復(fù)雜的分類(lèi)規(guī)則中采幌。
作者自己實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)大體上與后一點(diǎn)一致。在一項(xiàng)早期的研究中震桶,作者確實(shí)觀察到對(duì)刺激物的類(lèi)前部N2成分增強(qiáng)休傍,這類(lèi)刺激在復(fù)雜的分類(lèi)任務(wù)中提供了沖突信息。簡(jiǎn)單地說(shuō)蹲姐,被試使用了五分之三的析取規(guī)則來(lái)對(duì)五個(gè)相關(guān)維度的人工刺激進(jìn)行分類(lèi)磨取。近邊界刺激物有三個(gè)特征屬于一類(lèi)人柿,兩個(gè)特征屬于另一類(lèi),而遠(yuǎn)邊界刺激物有四個(gè)特征屬于一類(lèi)忙厌,只有一個(gè)特征屬于另一類(lèi)凫岖。近邊界刺激比遠(yuǎn)邊界刺激有更多的沖突信息來(lái)誘發(fā)增強(qiáng)的前部N2。然而逢净,作者隨后的實(shí)驗(yàn)未能誘發(fā)任何對(duì)與多個(gè)類(lèi)別共享特征的刺激的增強(qiáng)的N2哥放,而新異特征在激發(fā)前部N2上仍高度有效。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中爹土,兩個(gè)特征的組合屬于A類(lèi)甥雕,兩個(gè)不同特征的組合屬于B類(lèi),其余的屬于C類(lèi)胀茵。C類(lèi)包括一個(gè)A類(lèi)特征和一個(gè)B類(lèi)特征的刺激(沖突條件)社露,以及與A類(lèi)或B類(lèi)特征都沒(méi)有關(guān)聯(lián)的不熟悉特征的刺激(新異條件)。沖突的C類(lèi)刺激誘發(fā)N2的振幅與熟悉的A類(lèi)和B類(lèi)刺激的振幅相同琼娘,而新的C類(lèi)刺激誘發(fā)了增強(qiáng)的前部N2峭弟。在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中,被試使用三分之二規(guī)則對(duì)刺激進(jìn)行分類(lèi)脱拼,這與最初實(shí)驗(yàn)中使用的五分之三規(guī)則非常相似孟害。同樣的,近邊界刺激并沒(méi)有引起比遠(yuǎn)邊界刺激更大的前N2成分挪拟,但是具有新異特征的第三類(lèi)刺激確實(shí)引起了增強(qiáng)的前N2成分挨务,再次強(qiáng)調(diào)了新異在驅(qū)動(dòng)前部N2方面的有效性。
由錯(cuò)誤和負(fù)反饋誘發(fā)前部負(fù)性ERPs:錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波和反饋相關(guān)負(fù)波
前部負(fù)性成分也會(huì)被被試的錯(cuò)誤和任務(wù)表現(xiàn)的消極反饋所誘發(fā)玉组。這些成分被稱(chēng)為錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波(ERN)谎柄、反饋負(fù)波(ERN)、反饋相關(guān)負(fù)波(FRN)和內(nèi)側(cè)額葉負(fù)波惯雳。為了清晰起見(jiàn)朝巫,文章將用術(shù)語(yǔ)ERN來(lái)表示反應(yīng)鎖時(shí)成分,用術(shù)語(yǔ)FRN來(lái)表示對(duì)反饋刺激進(jìn)行鎖時(shí)的成分石景。
反應(yīng)鎖時(shí)ERN是在反應(yīng)后50- 60毫秒左右出現(xiàn)的額中央負(fù)波劈猿,且在錯(cuò)誤反應(yīng)下振幅大于正確反應(yīng)條件。一些研究表明潮孽,ERN反映了在發(fā)生錯(cuò)誤后短期和長(zhǎng)期反應(yīng)策略的調(diào)整揪荣。高ERN振幅預(yù)示著在隨后的試次中出現(xiàn)代償性第二次反應(yīng)和較慢反應(yīng)的可能性更高,這與短期策略監(jiān)測(cè)相聯(lián)系往史。Frank等人(2005)表明仗颈,使用負(fù)反饋將符號(hào)與概率獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)系起來(lái)的被試比使用正反饋更多的被試有更大的ERN,也將ERN與長(zhǎng)期戰(zhàn)略過(guò)程聯(lián)系起來(lái)椎例。ERN振幅隨著錯(cuò)誤的重要性而增加挨决,比如當(dāng)正確率被強(qiáng)調(diào)為比速度更為重要時(shí)请祖,被試相信他們的表現(xiàn)是由觀察者評(píng)估的,當(dāng)正確的試次有很高的金錢(qián)價(jià)值時(shí)脖祈。這些結(jié)果表明ERN與錯(cuò)誤的檢測(cè)有關(guān)肆捕,而不是與少見(jiàn)事件的檢測(cè)有關(guān)。
FRN是一種額中央負(fù)波盖高,在刺激開(kāi)始后250毫秒左右達(dá)到峰值福压,無(wú)論反饋信號(hào)的感覺(jué)模態(tài)如何,并且負(fù)反饋誘發(fā)的FRN大于正反饋或舞,在賭博任務(wù)中負(fù)結(jié)果誘發(fā)的FRN也大于正結(jié)果荆姆。在賭博任務(wù)中,F(xiàn)RN似乎對(duì)金錢(qián)損失的大小并不敏感映凳,而只對(duì)結(jié)果是正面還是負(fù)面敏感胆筒。金錢(qián)反饋刺激的一個(gè)有趣方面是,給定的獎(jiǎng)勵(lì)大小可以表明一個(gè)錯(cuò)誤或正確的選擇诈豌,這取決于替代結(jié)果是怎樣的(例如仆救,如果替代結(jié)果是損失50億美元,一個(gè)導(dǎo)致?lián)p失25億美元的決定可能是正確的)矫渔。最近的一項(xiàng)研究表明彤蔽,F(xiàn)RN可以選擇性地對(duì)負(fù)性的金錢(qián)結(jié)果或表現(xiàn)錯(cuò)誤敏感,這取決于反饋刺激所強(qiáng)調(diào)的是哪一個(gè)方面庙洼。
反應(yīng)沖突顿痪,錯(cuò)誤檢測(cè),消極結(jié)果和內(nèi)側(cè)額葉皮層
證據(jù)通常表明油够,ERN和FRN都是在內(nèi)側(cè)額葉皮層產(chǎn)生的蚁袭,盡管ERN的數(shù)據(jù)比FRN更強(qiáng)。功能性磁成像(fMRI)的一項(xiàng)元分析研究,包括13項(xiàng)關(guān)于反應(yīng)誤差的研究和5項(xiàng)關(guān)于負(fù)面反饋的研究,發(fā)現(xiàn)它們均報(bào)告了在內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的激活,包括Brodmann24區(qū)和前扣帶回(ACC)32區(qū),但也激活了運(yùn)動(dòng)6和8區(qū)石咬。比較ERP和在類(lèi)似范式中收集的血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)揩悄,可以提示對(duì)ERP成分至關(guān)重要的候選結(jié)構(gòu),但是fMRI?響應(yīng)的低時(shí)間分辨率不允許將對(duì)應(yīng)于一個(gè)ERP?成分的活動(dòng)與在實(shí)驗(yàn)條件下可能共同活動(dòng)的其他大腦區(qū)域隔離開(kāi)來(lái)鬼悠。然而删性,其他類(lèi)型的數(shù)據(jù)提供了一致的支持,即ERN至少依賴(lài)于內(nèi)側(cè)額葉皮層焕窝。強(qiáng)迫癥患者被認(rèn)為有過(guò)度活躍的前扣帶回蹬挺,他們的ERNs比正常對(duì)照組大。相反袜啃,內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)損傷的患者汗侵,包括有局灶性ACC損傷的患者,已觀察到ERN減弱群发。應(yīng)用于ERP和MEG數(shù)據(jù)的源定位方法表明晰韵,內(nèi)側(cè)額葉皮質(zhì)的偶極子源可以充分解釋ERN和FRN。最后熟妓,Debener等人(2005)使用腦電圖(EEG)和功能磁共振成像(fMRI)的共同記錄表明雪猪,每一個(gè)試次的ERN振幅與來(lái)自ACC區(qū)域的BOLD信號(hào)相關(guān)。
與一致認(rèn)為ERN來(lái)源于前扣帶回的觀點(diǎn)相反起愈,最近只恨,Miltner等人使用的時(shí)間估計(jì)任務(wù)中的負(fù)反饋效應(yīng)的ACC來(lái)源受到了相當(dāng)大的質(zhì)疑。Gehring和Willoughby(2004)認(rèn)為抬虽,金錢(qián)損失誘發(fā)的FRN比側(cè)翼任務(wù)中由錯(cuò)誤引發(fā)的ERN對(duì)更前的頭皮分布具有更大的貢獻(xiàn)官觅。因此,ERN阐污、FRN和內(nèi)側(cè)額葉皮層的特定區(qū)域之間的確切關(guān)系仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域休涤。
同樣活躍的問(wèn)題是,ERN是否反應(yīng)了錯(cuò)誤/負(fù)性結(jié)果的檢測(cè)還是反應(yīng)沖突的檢測(cè)笛辟,正如前部N2提出的那樣功氨。例如,一種沖突監(jiān)測(cè)模型通過(guò)假設(shè)兩者都有一個(gè)內(nèi)側(cè)額葉偶極子源手幢,能夠解釋不一致的側(cè)翼刺激引起的N2和ERN效應(yīng)的時(shí)序捷凄。此外,相對(duì)于不同的錯(cuò)誤围来,當(dāng)錯(cuò)誤反應(yīng)在運(yùn)動(dòng)上與正確反應(yīng)相似時(shí)跺涤,ERN更大,進(jìn)一步支持沖突解釋监透。然而钦铁,另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在類(lèi)stroop任務(wù)中才漆,有前扣帶回病變的患者牛曹,對(duì)不一致的刺激,ERN降低醇滥,但N450效應(yīng)增強(qiáng)黎比,支持錯(cuò)誤和沖突檢測(cè)之間的分離(Swick& Turken, 2002;由于使用酒精導(dǎo)致的分離,參見(jiàn)Ridderinkhof等人鸳玩,2002)阅虫。反應(yīng)沖突和錯(cuò)誤檢測(cè)之間的關(guān)系仍然是一個(gè)有爭(zhēng)議的話題;Yeung和Cohen(2006)提出不跟,他們的計(jì)算模型可以解釋ERN和control-N2之間的分離颓帝,同時(shí)維持前扣帶回在兩個(gè)ERPs中的中心作用。
Holroyd和Coles(2002)提出了一個(gè)特別有影響力的替代沖突假說(shuō)的方案,他們假設(shè)ERN和FRN都是由發(fā)送到前扣帶回的反映給定的結(jié)果比預(yù)期的差的多巴胺能信號(hào)產(chǎn)生的购城。他們預(yù)測(cè)ERN和FRN的相對(duì)振幅會(huì)根據(jù)反饋刺激的有效性而變化吕座。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)負(fù)反饋有效時(shí)瘪板,錯(cuò)誤反應(yīng)后的ERN應(yīng)該很大吴趴,因?yàn)檎J(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤是令人失望的,但反饋刺激引起的FRN應(yīng)該很小侮攀,因?yàn)樾畔⑴c預(yù)期一致锣枝。當(dāng)反饋無(wú)效時(shí),F(xiàn)RN應(yīng)該大于ERN兰英,因?yàn)殄e(cuò)誤反饋的期望值會(huì)更低撇叁。這正是Holroyd和Coles(2002)在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中觀察到的,該實(shí)驗(yàn)比較了刺激和反應(yīng)之間的完全有效反饋blocks和不一致有效反饋blocks(50%準(zhǔn)確反饋畦贸,50%不準(zhǔn)確反饋)陨闹。同樣如預(yù)測(cè)的那樣,在學(xué)習(xí)過(guò)程中家制,隨著錯(cuò)誤變得越來(lái)越少正林,錯(cuò)誤引起的ERN振幅增強(qiáng)。與預(yù)期一樣颤殴,50%效度條件下的反饋ERN在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持不變觅廓。作者認(rèn)為,ERN和FRN是由前扣帶皮層的單一來(lái)源產(chǎn)生的涵但,它們對(duì)比預(yù)期更糟糕的結(jié)果很敏感杈绸。
Holroyd和Coles(2002)關(guān)于ERN和FRN的統(tǒng)一理論,當(dāng)然矮瘟,是一種失匹配檢測(cè)假設(shè)瞳脓,除了(a)失匹配是在期望和事件之間,而不是單獨(dú)在外部事件之間澈侠,(b)檢測(cè)到的失匹配必須是負(fù)價(jià)的劫侧。如果假設(shè)被試在刺激帶效價(jià)的范式中傾向于期待好的結(jié)果,那么可能會(huì)將這個(gè)假設(shè)與作者對(duì)N2的描述聯(lián)系起來(lái)哨啃,即N2反映知覺(jué)模板的注意失匹配烧栋。雖然是推測(cè)性的,但這一觀點(diǎn)是由一些研究提出的拳球,在這些研究中审姓,被試預(yù)測(cè)每個(gè)試次的賭博結(jié)果,并顯示出偏向于期待積極的結(jié)果祝峻。探索失匹配/新異性N2與ERN或FRN之間關(guān)系的研究很少魔吐,但下面描述兩種現(xiàn)有數(shù)據(jù)來(lái)源:首先是操縱結(jié)果效價(jià)和知覺(jué)失匹配的ERP實(shí)驗(yàn)扎筒,然后是血流動(dòng)力學(xué)成像實(shí)驗(yàn),這可能會(huì)揭示知覺(jué)新異效應(yīng)和認(rèn)知控制效應(yīng)是否有共同的神經(jīng)來(lái)源酬姆。
結(jié)果概率和知覺(jué)失匹配對(duì)反饋相關(guān)負(fù)波的影響
最近的一些研究已經(jīng)檢驗(yàn)了結(jié)果效價(jià)嗜桌、結(jié)果概率和刺激失匹配作為FRN振幅的決定因素之間的關(guān)系。在回顧這些研究時(shí)轴踱,文章的主要目標(biāo)不是評(píng)估沖突和結(jié)果檢測(cè)假說(shuō)的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)症脂,而是考慮FRN和模板失匹配N(xiāo)2之間的關(guān)系谚赎。
在兩個(gè)有相同作者的研究中淫僻,屏幕上出現(xiàn)了一個(gè)包含四個(gè)元素的數(shù)組,被試選擇其中一個(gè)元素壶唤,結(jié)果要么是金錢(qián)獎(jiǎng)勵(lì)雳灵,要么是沒(méi)有獎(jiǎng)勵(lì),結(jié)果由隨后的反饋刺激表明闸盔。每個(gè)被試都查看一個(gè)列表悯辙,列表要么是消極反饋更為常見(jiàn),要么是消極反饋很少見(jiàn)迎吵,因此這樣反饋效價(jià)和概率就進(jìn)行了結(jié)合躲撰。Holroyd等人(2003)在比較每個(gè)概率水平的積極反饋和消極反饋時(shí)發(fā)現(xiàn),低概率(25%積極vs.25%消極)結(jié)果的積極反饋和消極反饋之間的差異大于高概率(75%積極vs.75%消極)結(jié)果击费。然而拢蛋,在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,Hajcak等人(2005)發(fā)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)效價(jià)效應(yīng)(負(fù)反饋比正反饋誘發(fā)更大的FRN)蔫巩,但效價(jià)和概率之間沒(méi)有交互作用谆棱。雖然這些實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)了混合的結(jié)果,但證據(jù)傾向于FRN對(duì)標(biāo)準(zhǔn)概率操縱不敏感圆仔。這與期望積極結(jié)果獨(dú)立于這些結(jié)果的實(shí)際概率的的偏見(jiàn)是一致的垃瞧。
很少有實(shí)驗(yàn)將反饋相關(guān)負(fù)波文獻(xiàn)中流行的效價(jià)操縱與預(yù)期可能會(huì)影響對(duì)知覺(jué)失匹配敏感的前部N2的操縱結(jié)合起來(lái)。其中兩個(gè)似乎是這樣做的坪郭,它們使用了一個(gè)“slotmachine task”个从,一個(gè)由三個(gè)元素組成的數(shù)組以每秒一個(gè)元素的速度出現(xiàn)在屏幕上。在這兩項(xiàng)研究中歪沃,XXX數(shù)組表示不同block的金錢(qián)收益或損失嗦锐,而XXX和XYZ表示被試的“賬戶(hù)”沒(méi)有變化。這個(gè)設(shè)計(jì)包括被試的無(wú)反應(yīng)選擇绸罗,從結(jié)果的考慮出發(fā)意推,消除了任何策略上的調(diào)整(證據(jù)表明在被試不做出選擇時(shí),消極金錢(qián)反饋也能誘發(fā)出FRN)珊蟀。這種比較中菊值,最有趣的是XXX和XXY陣列中的第三個(gè)元素引發(fā)的ERP外驱。文章發(fā)現(xiàn)在收益block中,XXY表示一個(gè)相對(duì)的損失(假定收益是可能的)腻窒,而在損失block中昵宇,相同的刺激表示一個(gè)相對(duì)的收益(假定損失是可能的)。與迄今回顧的結(jié)果相反儿子,在最初的研究中瓦哎,ERPs完全不受結(jié)果效價(jià)的影響。然而柔逼,無(wú)論相對(duì)損失或收益蒋譬,XXY陣列的最終元素誘發(fā)的負(fù)成分(刺激后250ms)比XXX陣列的最終元素誘發(fā)的負(fù)成分更大,這是一個(gè)明顯且較大的失匹配效應(yīng)愉适。作者把該負(fù)成分稱(chēng)為“額中負(fù)成分”(mediofrontalnegativity)犯助,但更合適的標(biāo)簽肯定是N2。
在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中维咸,作者試圖通過(guò)對(duì)XXX和XXY結(jié)果設(shè)置三種概率水平來(lái)消除N2對(duì)結(jié)果的影響:分別為37.5%剂买、25%和12.5%。到目前為止癌蓖,最大的影響還是來(lái)自失匹配瞬哼,在損失和收益條件下,XXY引發(fā)的前部負(fù)性成分比XXX更大租副。失匹配的基本影響是由收益/損失操縱調(diào)節(jié)的坐慰,收益block的振幅較大,而結(jié)果概率的影響也僅體現(xiàn)該block中附井。由于XXY指定了收益條件下的相對(duì)損失讨越,作者認(rèn)為結(jié)果效價(jià)是額部負(fù)性成分出現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)因素。然而永毅,總體結(jié)果明顯不同于損失引起較大振幅的標(biāo)準(zhǔn)FRN結(jié)果把跨,因?yàn)榇碳ば盘?hào)的絕對(duì)損失(損失block中的XXX)沒(méi)有引起比那些信號(hào)的絕對(duì)增益(收益block中的XXX)更大的負(fù)性成分,事實(shí)上沼死,在相反的方向也有一個(gè)輕微的趨勢(shì)(沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)上的評(píng)估着逐,但可能是不顯著的)。作者建議對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行另一種解釋?zhuān)幢辉噺?qiáng)烈而積極地期待刺激的完成意蛀,這些意味著一些絕對(duì)的金錢(qián)結(jié)果(例如耸别,XXX與XXY相比,XXY表示被試的賬戶(hù)沒(méi)有變化)县钥。這與XX試次開(kāi)始后觀察到的無(wú)論是在收益block還是損失block秀姐,比XY試次開(kāi)始時(shí)更大的負(fù)性變化相一致。在這個(gè)范式中若贮,發(fā)出絕對(duì)結(jié)果信號(hào)的刺激省有,也是具有三個(gè)知覺(jué)相同的刺激元素的刺激痒留,因此文章強(qiáng)調(diào)前部N2對(duì)注意的知覺(jué)失匹配的敏感性將在XXY試次中預(yù)測(cè)到更大的額葉負(fù)性成分。這將會(huì)是有趣的蠢沿,即嘗試將知覺(jué)匹配/失匹配的影響與預(yù)期經(jīng)濟(jì)收益/損失的動(dòng)機(jī)因素分離伸头,例如,知覺(jué)不同的試次(AAB)反映帳戶(hù)變化和知覺(jué)相似試次(AAA)反映沒(méi)有變化舷蟀。
顯然恤磷,Donkers和vanBoxtel(2005)也觀察到,作為整體背景的結(jié)果野宜,前額中央負(fù)成分的調(diào)節(jié)——潛在的收益比潛在的損失誘發(fā)更大的負(fù)成分——因此扫步,純粹的知覺(jué)失匹配可能不足以充分解釋結(jié)果。作者注意到速缨,Eriksen flanker task的額中央N2是由知覺(jué)刺激匹配/失匹配(在S線索后HHHHH誘發(fā)的N2更大)和被試預(yù)測(cè)(當(dāng)被試知道HHHHH經(jīng)常伴隨S線索時(shí)锌妻,N2更小)代乃。Donkers和van Boxtel的結(jié)果可能表明旬牲,檢測(cè)匹配或失匹配的動(dòng)機(jī)狀態(tài)具有類(lèi)似的調(diào)節(jié)影響。
前部負(fù)成分搁吓,認(rèn)知控制和失匹配:結(jié)論
N2潛伏期范圍內(nèi)的前部負(fù)成分是由幾個(gè)與反應(yīng)和策略監(jiān)測(cè)相關(guān)的任務(wù)引起的原茅。上述幾個(gè)結(jié)果表明獨(dú)立于失匹配檢測(cè)的認(rèn)知控制的真正影響。在no-go N2的情況下堕仔,其對(duì)速度壓力的敏感性以及N2振幅與假警報(bào)的反關(guān)系提供了最有力的證據(jù)擂橘。此外,觀察到一個(gè)比刺激鎖時(shí)更大的反應(yīng)鎖時(shí)的oddball N2進(jìn)一步支持了N2和反應(yīng)相關(guān)過(guò)程之間的聯(lián)系摩骨。在flanker任務(wù)中通贞,反應(yīng)監(jiān)測(cè)的影響表現(xiàn)為反應(yīng)不相容側(cè)翼誘發(fā)的N2大于對(duì)僅知覺(jué)失匹配側(cè)翼誘發(fā)的N2。最后恼五,ERN對(duì)錯(cuò)誤顯著性的敏感性和當(dāng)錯(cuò)誤與正確反應(yīng)更接近時(shí)的更大ERN趨勢(shì)表明了失匹配檢測(cè)以外的影響昌罩。
雖然有很有力的證據(jù)表明,由認(rèn)知控制的各種操縱誘發(fā)的額中央N2和由知覺(jué)失匹配誘發(fā)的額中央N2之間是獨(dú)立的灾馒,作者還認(rèn)為茎用,失匹配的影響偶爾會(huì)影響旨在評(píng)估認(rèn)知控制的研究結(jié)果。在負(fù)性模式的情況下睬罗,構(gòu)形和元素的no-go刺激之間的差異可以通過(guò)匹配和失匹配策略的差異來(lái)解釋?zhuān)皇怯伤鼈円l(fā)no-goN2的程度解釋轨功。作者同樣建議結(jié)果效價(jià)對(duì)反饋相關(guān)負(fù)波的調(diào)節(jié)可歸因于賭博任務(wù)中的“希望偏向”,例如容达,較差的結(jié)果代表了反饋呈現(xiàn)與預(yù)期之間的不匹配古涧。因?yàn)槠渌艘蔡岢隽丝刂芅2和前部新異/失匹配N(xiāo)2之間的平行關(guān)系,文章現(xiàn)在開(kāi)始討論這個(gè)問(wèn)題花盐,包括前扣帶回對(duì)新異和失匹配的敏感性羡滑。
認(rèn)知控制和新異/失匹配誘發(fā)的額中央負(fù)成分之間的神經(jīng)關(guān)聯(lián)
在上面的章節(jié)中圆米,已經(jīng)論證了“N2”ERP成分至少有兩個(gè)功能差異來(lái)源,當(dāng)由視覺(jué)刺激引起時(shí)啄栓,在額部或中央頭皮部位的N2差異最大娄帖。使用獨(dú)特的新異刺激或匹配樣本任務(wù)的實(shí)驗(yàn)揭示了與失匹配檢測(cè)和偏差相關(guān)的N2成分。第二昙楚,除了可能的反饋相關(guān)負(fù)波外近速,有一組與控制相關(guān)的N2成分獨(dú)立于失匹配檢測(cè)。
最近堪旧,一些人提出削葱,“沖突”的概念應(yīng)該超越競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)之間的沖突,而包括競(jìng)爭(zhēng)語(yǔ)義表征之間的沖突或刺激與期望之間的沖突淳梦。一個(gè)相關(guān)的建議是析砸,由少見(jiàn)靶刺激與常見(jiàn)的非靶刺激混合而產(chǎn)生的“oddballN2”是與反饋負(fù)成分相同的成分。雖然已經(jīng)在這里提出爆袍,視覺(jué)oddball N2主要分布在頭皮后部首繁,因此與這種精確表述不一致,但比較失匹配和控制N2成分的相對(duì)來(lái)源顯然是有趣的陨囊。在認(rèn)知控制N2弦疮、錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波和反饋相關(guān)負(fù)波中,至少有一部分是在前扣帶回產(chǎn)生的蜘醋,因此胁塞,一個(gè)明顯的問(wèn)題是,視覺(jué)新異/失匹配N(xiāo)2是否有共同的神經(jīng)源压语。誘發(fā)失匹配N(xiāo)2的最能提供相關(guān)信息的兩種范式是新異oddball范式和S1-S2匹配范式啸罢,在這兩種范式中,匹配和失匹配試次的概率和反應(yīng)要求是相同的胎食。雖然對(duì)腦損傷患者的研究表明扰才,額葉皮層對(duì)新異刺激產(chǎn)生P3a反應(yīng)是至關(guān)重要的,對(duì)于新異N2而言則是不能提供太多信息斥季。對(duì)于Wang和他的同事所使用的匹配任務(wù)训桶,作者沒(méi)有發(fā)現(xiàn)fMRI的適應(yīng)性或源定位研究,作者也沒(méi)有在電磁記錄中成功地找到新異N2的偶極局域化酣倾。因此舵揭,作者轉(zhuǎn)向功能磁共振成像研究新異oddball范式。
Yamaguchi等人(2004)使用了一個(gè)視覺(jué)刺激的三刺激新異范式躁锡,這個(gè)范式使用的視覺(jué)刺激與Suwazono等人(2000)使用的視覺(jué)刺激非常相似午绳,在這個(gè)范式中栋豫,新的非靶刺激誘發(fā)了更強(qiáng)健的N2杜跷。其中一個(gè)改進(jìn)是擦剑,被試被要求只關(guān)注一個(gè)半球浑测,這樣就可以比較注意和未注意的新異刺激。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刺激赎败,未注意的新異刺激只激活了后扣帶區(qū)秕衙,注意的新異刺激激活了前扣帶回和后扣帶回。然而僵刮,當(dāng)直接比較新異刺激和靶刺激時(shí)据忘,扣帶回區(qū)域激活沒(méi)有差異,這表明新異刺激確實(shí)在一定程度上調(diào)節(jié)了前扣帶回搞糕。另外兩項(xiàng)研究調(diào)查了在視覺(jué)新異oddball范式中的BOLD激活勇吊,已知這種范式能誘發(fā)出強(qiáng)健的新異N2成分。Kiehl等人(2001)發(fā)現(xiàn)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刺激或靶刺激而言窍仰,新異刺激沒(méi)有前扣帶皮層激活汉规,但確實(shí)在內(nèi)側(cè)額葉皮層附近的Brodmann6區(qū)(補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū))發(fā)現(xiàn)了新異效應(yīng)。Kirino等人(2000)也觀察到驹吮,在對(duì)新異照片的反應(yīng)中针史,任何類(lèi)型的額葉激活都非常少,即使同樣的刺激在電子記錄中引發(fā)了強(qiáng)健的新異N2钥屈。雖然fMRI研究可能是無(wú)力的,原則上,區(qū)分來(lái)源有助于分清新異反應(yīng)誘發(fā)的N2和P3a成分,視覺(jué)新異性范式中前扣帶回活動(dòng)的普遍缺乏悟民,為前扣帶回新異性N2的來(lái)源提供了很少的支持,然而更有力的數(shù)據(jù)表明,“認(rèn)知控制N2”起源于大腦的這個(gè)區(qū)域篷就。
然而,迄今為止的證據(jù)也相當(dāng)稀少近忙,需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定失匹配N(xiāo)2的來(lái)源及其與內(nèi)側(cè)額葉皮層的關(guān)系竭业。本研究應(yīng)包括(1)Wang和他的同事在S1-S2匹配任務(wù)中識(shí)別的N270的源定位和成像研究,(2)新異性N2的源定位和成像研究及舍,使用已被證明能誘發(fā)新異性N2的刺激未辆。特別是,作者建議使用Daffner等人(2000)或Polich和Comerchero(2003)研究中的復(fù)雜無(wú)意義刺激锯玛。理想情況下咐柜,這些研究應(yīng)該包括預(yù)測(cè)能誘發(fā)認(rèn)知相關(guān)N2的條件,以便直接比較兩種成分攘残。
總之,額葉分布N2子成分應(yīng)該被進(jìn)一步分為偏差相關(guān)(devianc-related)或新異N2(作者提倡命名為“N2b”)和控制相關(guān)N2,可能包含ERN, no-go N2,?沖突N2,Stroop N450,停止信號(hào)N2拙友。這些控制相關(guān)的N2成分是否反映了前扣帶回的不同亞功能,甚至是來(lái)自ACC和其他額頂葉區(qū)信號(hào)的不同混合歼郭,仍有待觀察遗契。事實(shí)上,即使在視覺(jué)研究中病曾,額中央N2也有多種功能相關(guān)牍蜂,這表明它永遠(yuǎn)不能被單獨(dú)解釋漾根。必須特別注意將偏差和期望的影響與壓倒強(qiáng)勢(shì)反應(yīng)的影響分開(kāi)。最后鲫竞,盡管雙刺激oddball任務(wù)在粗略描述ERP成分方面發(fā)揮了開(kāi)創(chuàng)性作用辐怕,但在單獨(dú)使用時(shí),它可能不會(huì)在識(shí)別特定的腦功能(或功能障礙)方面進(jìn)一步發(fā)揮作用从绘。