不注意狀態(tài)下大腦對動物和非動物類范疇的自動化加工的猜想

紀露露

摘要：Risto Kalervo N??t?nen采用oddball范式在1978年首次提出了失匹配負波（MMN）的成分。失匹配負波最早在聽覺系統(tǒng)中被發(fā)現(xiàn)，即aMMN，而后，越來越多的研究證實在視覺系統(tǒng)同樣能觀察到失匹配負波，即vMMN。視覺失匹配負波（vMMN）是ERP成分的一種，一般由oddball范式中的小概率刺激誘發(fā)，可以反映出神經(jīng)網(wǎng)絡對于新異刺激的反應，由于在誘發(fā)過程中不需要被試的主動注意，通常被用來作為視覺非注意加工的指標。Kimura等人提出視覺刺激的顏色、形狀、尺寸、運動方向、空間頻率、對比度和亮度、刺激的缺失及刺激序列的偏差變化等均可誘發(fā)出vMMN，因此推測vMMN同樣敏感于動物和非動物刺激的范疇，即當在動物刺激序列中出現(xiàn)非動物刺激時同樣會觀測到視覺失匹配負波（vMMN）。因此研究擬采用動物類刺激和非動物類刺激分別作為標準刺激和偏差刺激對vMMN進行考察，探究大腦神經(jīng)網(wǎng)絡在非注意狀態(tài)下是否能夠?qū)游锖头莿游镱惔碳さ姆懂犨M行準確區(qū)分。

關鍵詞：vMMN；動物；非動物

MMN反映的是由偏差刺激和標準刺激所誘發(fā)的事件相關電位的差異，與前注意自動化加工機制相關。對于復雜的視覺信息，例如面部表情誘發(fā)vMMN的可能性有很多研究，但是vMMN通常被認為與低水平的簡單視覺特征有關。

聽覺和視覺失匹配負波被認為是由皮層機制形成的對重復標準刺激的神經(jīng)記憶表征的預測性的錯誤信號，從前的研究認為對面部表情的探測和分析需要焦點關注，然而ERP研究提供了相反的發(fā)現(xiàn)。之前有研究用聽覺刺激來分散被試對呈現(xiàn)在視野中央的面孔的注意，然而，這種聽覺任務對注意的分散是否足夠并不確定，為了解決這些問題，研究者們設計了被動的視覺oddball實驗。即用一個目標任務來分散被試的注意力，然后將刺激以oddble范式呈現(xiàn)。

為了研究在視覺系統(tǒng)，對于不注意（被動）的重復的面部表情，是否會建立起對頻繁出現(xiàn)的情緒面孔的預測。Stefanics設計了一個實驗，實驗被試有24個，一個視覺探測任務呈現(xiàn)在視野中央，表達同一種情緒的不同個體的四張面孔呈現(xiàn)在視野的四角，面孔刺激以oddble序列呈現(xiàn)，標準刺激：偏差刺激=0.9：0.1。

實驗的呈現(xiàn)方式如圖所示：

結(jié)果表明，對同一種情緒，對它是以標準刺激和偏差刺激呈現(xiàn)時的事件相關電位進行對比，在170-360ms，雙側(cè)枕顳葉位置發(fā)現(xiàn)了對不注意偏差情緒做出反應的視覺負匹配負波。這個結(jié)果表明了在視野周圍呈現(xiàn)的不注意面孔的情緒信息在視覺系統(tǒng)得到了快速加工，并被儲存在預測的記憶表征中。也發(fā)現(xiàn)了對偏差恐懼面孔的差異性加工，且在刺激呈現(xiàn)后的70-120ms內(nèi)就已經(jīng)開始，這個發(fā)現(xiàn)表明了在不注意狀態(tài)下大腦的消極偏向。對恐懼偏差刺激的差異性加工在195-275ms和360-390ms兩個時間段內(nèi)，在右半球更明顯。然而，對于快樂偏差刺激，則在360-390ms內(nèi)在左半球誘發(fā)了更大的差異反應，表明了大腦兩半球?qū)τ诜e極和消極情緒的自動化加工存在差異性。兩種情緒的偏差刺激都誘發(fā)了一個更大的vMMN，表明在視野周圍呈現(xiàn)的不注意面孔的情緒信息在視覺系統(tǒng)是能夠得到快速加工的，并能夠被儲存在預測的記憶表征中。

Kimura等人提出視覺刺激的顏色、形狀、尺寸、運動方向、空間頻率、對比度和亮度、刺激的缺失及刺激序列的偏差變化等均可誘發(fā)出vMMN，那么由此我們推測vMMN是否同樣敏感于動物和非動物刺激的范疇，也就是說當在動物刺激序列中出現(xiàn)非動物刺激時是否同樣會觀測到視覺失匹配負波（vMMN）的出現(xiàn)？

我們擬采用Stefanics的實驗范式，將其中的面孔刺激以動物和非動物刺激來代替。實驗分為兩個Block，其中一個Block以動物組刺激為標準刺激，非動物組刺激為偏差刺激；另一個Block以非動物組刺激為偏差刺激，動物組刺激為標準刺激。實驗對比動物組刺激在標準狀態(tài)（大概率）和偏差狀態(tài)（小概率）下的差異波和非動物組刺激在標準狀態(tài)和偏差狀態(tài)下的差異波。

被試需要將注意集中在屏幕中心黑色十字的變化上，對中央黑色十字垂直和水平線的長度改變做出按鍵反應，，實驗設計采用passive-oddball的設計，刺激的呈現(xiàn)方式以及時間我們參照Stefanics的實驗設計。標準刺激呈現(xiàn)比例為0.9，偏差刺激呈現(xiàn)比例0.1。整個實驗包括兩個條件：動物組和非動物組條件，在動物組條件下，標準刺激為動物組刺激，偏差刺激為非動物組刺激，相反在非動物組條件下，標準刺激為非動物組刺激，偏差刺激為動物組刺激隨機呈現(xiàn)。

結(jié)果預測：

1.動物組刺激會誘發(fā)出較非動物組刺激振幅更大的視覺失匹配負波；

2.非動物組刺激會誘發(fā)出較動物組刺激振幅更大的視覺失匹配負波；

3.動物組和非動物組刺激誘發(fā)出的視覺失匹配負波的振幅不存在差異。