認知控制與沖突課件

1、一、常用知識1.1、大腦皮層分區(qū)外側大脳皮質的解剖的區(qū)分 1.1目前學術界所認為的主要功能額葉，高級認知功能，比如語言、決策、學習、抽象思維、情感等，自主運動的控制（參見運動皮層）。頂葉，軀體感覺（參見體感皮層），空間信息處理，視覺信息和體感信息的整合。顳葉，聽覺（參見聽覺皮層），嗅覺，高級視覺功能（例如物體識別），語言理解。枕葉，視覺處理（參見視覺皮層）邊緣系統(tǒng)，獎勵學習和記憶。1.2、Brodmann分區(qū)Brodmann分區(qū)是一個根據細胞結構將大腦皮層劃分為一系列解剖區(qū)域的系統(tǒng)。神經解剖學中所謂細胞結構（Cytoarchitecture），是指在染色的腦組織中觀察到的神經元的組織方式。分區(qū)

2、系統(tǒng)包括每個半球的52個區(qū)域。其中一些區(qū)域今天已經被細分，例如23區(qū)被分為23a和23b區(qū)等。從物種間差異來講，同一分區(qū)號碼在不同的物種間并不一定代表相似的區(qū)域。1.3、沖突控制與實施的腦區(qū)屬于大腦皮層中的邊緣系統(tǒng)前額葉PFC（背外側前額葉DLPFC） BA46&BA9 前扣帶皮層 ACC (BA24 BA32 BA33) 2、心理學實驗范式StroopSimonFlanker 側蔽任務 Anti-saccade Task 反向眼跳任務 2.1 Stroop 實驗用紅墨水寫成的有意義刺激“綠”，讓被試識別顏色?；蛘哂镁G墨水寫“紅”結論是顏色與語義不一致的反應時間比一致時要長的多。2.3、沖突的

3、種類刺激沖突 以Stroop為例，用綠筆寫的紅字，在顏色與語義上不一致反應沖突 如果此時被試要求報告顏色，而不理會語義，并且只有2種按鍵，紅色按1，綠色按2。那么上圖“藍”這個字就沒有反應沖突，因為鍵位中沒有藍的按鍵。反之上圖“紅”，是既有刺激沖突又有反應沖突。 實驗trail的種類不一致-重疊（incongruent-eligible） 墨水顏色是藍、綠、黃，那么相應的詞也用藍、綠、黃不一致-不重疊（incongruent ineligible） 墨水顏色是藍、綠、黃，詞采用紅、桔、棕色2.4、引起ACC激活的沖突情景(1)克服占有優(yōu)勢但與任務無關的反應 ( response over ri

4、de) ; (2) 可能引起被試犯錯誤的任務情境 (error commission) ; (3)要求在一系列同等權重的反應中選擇(underdetermined responding) 前2點是與沖突直接相關的，也是研究重點2.4.1 response over ride例如STROOP ,當詞的意義與詞呈現的顏色相同時 ,對顏色的命名會受到讀詞的影響。由于對詞的閱讀是一種很強的自動化反應 ,會干擾對顏色的命名。被試對詞呈現的顏色做反應 ,需要克服對詞本身的閱讀。研究發(fā)現 STROOP任務中 ,與一致條件和中性條件相比 ,ACC在不一致條件下有更大的激活。三、沖突控制的腦機制3.1、腦部實際

5、上有很多區(qū)域參與ACCLPFCDLPFCFPCIFC 其中最重要的就是ACC 和 DLPFC，也是現在的研究重點。腦機制的研究進展： 雖然大部分的研究表明這兩種任務中的沖突引起了相同腦區(qū)的激活，但是由于沒有用同樣的實驗范式和被試，與特定類型沖突相關的皮層區(qū)域還沒有最終確定。認知控制的任務，調節(jié)過程的特定特點和定位，以及調節(jié)機制的一般性等問題還沒有確定3.2.1 Selection for action3.2.2 Error detection system錯誤偵測假說認為 ACC通過對正確的和實際的反應進行比較 ,負責檢測錯誤;或者 ACC 面對錯誤時提供一種情感或動機信號來解決沖突。ACC

6、在錯誤反應的時候表現激活，在糾正反應的時候也表現激活，這提示ACC監(jiān)測的是錯誤可能發(fā)生的情況，而不是錯誤本身。3.2.3 Conflict monitoring 控制是一種資源，是基于一定的命令和目標來實現的，監(jiān)測是一個對特定領域的信息加工過程狀況進行簡單的評估，這種評估通過一個簡單的算法來實現。監(jiān)測的結果用于指導具體的反應過程。ACC監(jiān)控沖突，并且傳遞信號給LPFC來完成認知控制（通過興奮或抑制機制）。ACC 只有在不一致-重疊條件下才出現激活 如下圖 Kenji Matsumoto and Keiji Tanaka，20043.2.4 Conflict monitoring 的四個假設信息

7、加工過程中的沖突由具體的神經機制來實現，主要有ACC的后部解決；沖突監(jiān)測過程通過檢測已有的刺激激活的表征與任務相關表征的共性實現；ACC主要是對反應水平的沖突或者信息加工階段后期沖突進行反應；ACC更為一般的監(jiān)測網絡的一個組成部分；高沖突ACC激活，低控制，長反應；高控制，低沖突，短反應ACC與PFC的反饋回路3.2、PFC 如何參與沖突控制待續(xù)3.3沖突控制神經機制模型Brown和Braver（2005）的研究發(fā)現，ACC及相關的前額葉內側部分在認知控制任務中，其功能是對一般的錯誤可能性做出反應，并不是特異性的，沖突監(jiān)測假設只是其中的一個特定功能。該研究采用修改的停止信號任務，整合了計算神經

8、模型和神經成分研究，在研究中，ACC學會在給定背景下預測錯誤可能性，甚至在沒有錯誤或反應沖突的情況下也能給出預測。結果支持了ACC功能的基于強化學習的更一般的錯誤可能性理論，其中沖突和錯誤覺察只是特別的例子。4.2 關于PFC的Sohn等（2007）的研究則認為ACC和LPFC都具有沖突監(jiān)測功能，同時也都會做出在線的調整，即施行相應的控制。在該項fMRI研究中，研究者檢查了超越反應沖突在線覺察的沖突解決。結果說明，ACC和LPFC都對預期準備負責，并且對沖突在反應上做在線調整。這些結果也與LPFC和ACC在問題解決期間處理沖突上的功能一致，并且擴展了這些功能以包括對沖突預期做出反應，這種沖突可能出現在不兼容的刺激反應映射之間，而這些映射在準備期間維持在工作記憶當中。五、核磁共振1、 基本知識2 、分析方法3、例子5.1基本知識現在有的分析大腦的方法腦電圖(EEG)腦磁圖(MEG)也可檢測大腦對誘發(fā)刺激響應的電或磁信號，但很難