北師大ERP課程課件

1、SNARC效應(yīng)中沖突控制的腦機制小組成員：畢秋輝 李何慧 賀喬林 溫建斌 吳哲 楊揚 趙成 2015.5.12Introduction SNARC效應(yīng)：左手對小數(shù)字反應(yīng)快；右手對大數(shù)字反應(yīng)快 (Dehaene, Bossini, & Giraux, 1993; Fischer, Mills, & Shaki, 2010)。表明數(shù)字有時是以空間編碼的方式進行表征。 心理數(shù)字線(mental number line)理論(Notebaert, Gevers, Verguts, & Fias, 2006) ：此模型認(rèn)為個體在數(shù)字表征中存在一條心理數(shù)字線，數(shù)字表征從小到大依次排列，小數(shù)編碼在左邊，大數(shù)

2、編碼在右邊。 當(dāng)對數(shù)字的按鍵反應(yīng)違反這一配對規(guī)律時大數(shù)用左側(cè)空間按鍵反應(yīng)，小數(shù)用右側(cè)空間按鍵反應(yīng)數(shù)字表征的空間編碼和反應(yīng)按鍵的空間編碼發(fā)生沖突，被試的反應(yīng)時增加。110 對下面的數(shù)字進行反應(yīng)，奇數(shù)用左手按鍵，偶數(shù)用右手按鍵 1 2 3 4（小數(shù)） 6 7 8 9（大數(shù)） 1，3，7，9用左手反應(yīng)：1和3為小數(shù)，小數(shù)用左手反應(yīng)，這樣的試次為非沖突的試次；7和9為大數(shù)，大數(shù)用左手反應(yīng)，這樣的試次為沖突的試次。反應(yīng)時：沖突試次非沖突試次Introduction SNARC經(jīng)典范式舉例 現(xiàn)在有很多關(guān)于SNARC效應(yīng)的腦成像研究，發(fā)現(xiàn)沖突試次相比于非沖突試次在頂內(nèi)溝（IPS）的激活上有顯著的差異，IPS

3、在沖突試次條件下相比于非沖突的試次有更強的激活(Cutini, Scarpa, Scatturin, DellAcqua, & Zorzi, 2012; Wood, Ischebeck, Koppelstaetter, Gotwald, & Kaufmann, 2009)，主要是因為IPS區(qū)與數(shù)字空間的認(rèn)知有關(guān)。 但是現(xiàn)在有SNARC腦電的研究發(fā)現(xiàn)，在SNARC任務(wù)中，沖突條件相比于非沖突的條件，差異波的產(chǎn)生源在背側(cè)前扣帶回（ACC）(朱湘茹 & 劉昌, 2008)， 可能主要是因為ACC主要負(fù)責(zé)沖突的監(jiān)控(Notebaert & Verguts, 2008)，與認(rèn)知控制有關(guān)(Sheth et

4、 al., 2012) 。而且在涉及沖突的其他任務(wù)，如SIMON任務(wù)中，也會發(fā)現(xiàn)ACC的激活(Sheth et al., 2012)。數(shù)字判斷任務(wù)中也會涉及沖突的試次，也應(yīng)會激活A(yù)CC。Introduction 鑒于前人研究的不一致，有研究認(rèn)為數(shù)字判斷任務(wù)激活的區(qū)域應(yīng)該是IPS，有研究認(rèn)為是dACC，本研究就試圖探討：1.在完成數(shù)字判斷的任務(wù)中，究竟是會涉及到哪些腦區(qū)的激活；2.以及在SNARC效應(yīng)所對應(yīng)的腦區(qū)。 另外，前人在研究SNARC效應(yīng)時，采用的任務(wù)范式是block范式，沖突試次的block和非沖突試次的block，這也與一般的行為范式存在差異，實驗中缺少從沖突試次與非沖突試次之間的切

5、換，這可能使得SNARC的腦成像研究中，dACC沒有發(fā)揮其沖突監(jiān)控的左右那個。因此，本研究采用ER設(shè)計，此設(shè)計與經(jīng)典的行為的范式更類似，而且沖突試次和非沖突試次隨機呈現(xiàn)。Introduction 被試：被試：大學(xué)生20名（男生10名，女生10名），右利手，視力或矯正視力正常。 材料材料：數(shù)字2-9，其中1-4是小數(shù)字，6-9是大數(shù)字。在實驗中，一個run中，被試是用左手對奇數(shù)進行反應(yīng)，用右手對偶數(shù)進行反應(yīng)，這種情況下，非沖突試次的刺激有1、3、6、8；沖突試次的刺激有2、4、7、9；另一個run中被試用左手對偶數(shù)進行反應(yīng)，右手對奇數(shù)進行反應(yīng)，沖突試次和非沖突試次的定義與上述正好相反。實驗采用的

6、數(shù)字是Courier New字體，字體的大小為40號，在57厘米的視距下約為0.6寬1高。Experiment Design 程序程序： 實驗用E-prime編程，實驗開始時，先給被試呈現(xiàn)一個注視點“+”，呈現(xiàn)的時間為300ms，然后屏幕的中央呈現(xiàn)1-4，6-9中的任意一個數(shù)字，在數(shù)字呈現(xiàn)時要求被試對呈現(xiàn)的數(shù)字做奇偶判斷，反應(yīng)時間最長為2s，2s后進入下一個試次，試次間的時間間隔為500ms到1000ms隨機時間間隔。如果界面呈現(xiàn)的是“rest”，被試不需要做其他的反應(yīng)。Experiment Design ER design300ms6Stimulus +respond 2s500ms1000

7、ms IntervalStimulus +respond 2s92個run 每個run中，8個數(shù)字，左奇右偶1 3 6 8 非沖突條件 2 4 7 9 是沖突條件；每個數(shù)字呈現(xiàn)15次。每個run沖突條件60次。非沖突條件60次；rest 條件呈現(xiàn)60次，總共的試次述為180次，所有的試次隨機呈現(xiàn)，時間為約8分鐘在第二個run中，反應(yīng)按鍵要求與第一個task相反500ms1000ms IntervalExperiment Design2s rest500ms1000ms Interval數(shù)據(jù)分析 行為數(shù)據(jù)分析：每個數(shù)字右手的反應(yīng)時減去左手的反應(yīng)時，然后以8個數(shù)字為橫坐標(biāo)，以每個數(shù)字右手反應(yīng)時減左

8、手的反應(yīng)時差值為縱坐標(biāo)，求出8個數(shù)字與反應(yīng)時差值的線性回歸直線，如果直線的斜率顯著的小于0，則說明產(chǎn)生了SNARC效應(yīng)，否則，則實驗中并未產(chǎn)生SNARC效應(yīng)。 腦成像數(shù)據(jù)分析激活區(qū)檢測： 與數(shù)字判斷相關(guān)腦區(qū)：（task條件-rest條件） SNARC效應(yīng)相關(guān)的腦區(qū)（沖突試次試次-非沖突的試次下）AnalysisAnticipated results 行為結(jié)果：所有被試在每個數(shù)字下右手反應(yīng)時減去左手反應(yīng)時得到的差值與每個數(shù)字做線性回歸，得到回歸曲線的斜率顯著的小于0,行為實驗的結(jié)果說明在試驗過程中有效的產(chǎn)生了SNARC效應(yīng) 腦成像的結(jié)果 Task-rest：得到的腦區(qū)包含IPS，因為IPS與數(shù)字

9、的判斷和識別有關(guān)。也與數(shù)字與空間的對應(yīng)關(guān)系有關(guān)。 Task：沖突條件減去非沖突條件：得到的腦區(qū)包含IPS和dAccCutini, S., Scarpa, F., Scatturin, P., DellAcqua, R., & Zorzi, M. (2012). Numberspace interactions in the human parietal cortex: Enlightening the SNARC effect with functional near-infrared spectroscopy. Cerebral Cortex, bhs321. Dehaene, S., Bo

10、ssini, S., & Giraux, P. (1993). The mental representation of parity and number magnitude. Journal of Experimental Psychology: General, 122(3), 371.Fischer, M. H., Mills, R. A., & Shaki, S. (2010). How to cook a SNARC: number placement in text rapidly changes spatialnumerical associations. Brain and

11、cognition, 72(3), 333-336. Notebaert, W., Gevers, W., Verguts, T., & Fias, W. (2006). Shared spatial representations for numbers and space: the reversal of the SNARC and the Simon effects. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 32(5), 1197. Notebaert, W., & Verguts, T.

12、 (2008). Cognitive control acts locally. Cognition, 106(2), 1071-1080. Sheth, S. A., Mian, M. K., Patel, S. R., Asaad, W. F., Williams, Z. M., Dougherty, D. D., . . . Eskandar, E. N. (2012). Human dorsal anterior cingulate cortex neurons mediate ongoing behavioural adaptation. Nature, 488(7410), 218-221. Wood, G., Ischebeck, A., Koppelstaetter, F., Gotwald, T., & Kaufmann, L. (2009). Developmental t