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探讨视觉搜索时额顶叶对干扰物抑制的调控作用

2020-12-08阅读(851)

探讨视觉搜索时额顶叶对干扰物抑制的调控作用

论文摘要

视觉搜索是人类基本的认知活动之一,研究认为大脑额顶叶皮层参与调控视觉搜索。视觉搜索主要包括目标增强与干扰物抑制两种不同的机制。之前研究大多着重于目标增强机制,我们本次主要研究具有干扰物先验知识时干扰物抑制的神经机制。本项研究采用经颅磁刺激技术(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)和磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI),探究额顶叶对视觉搜索中干扰物抑制的调制作用。为此,我们设计了有干扰物先验知识和无先验知识的视觉搜索任务。任务主要分为干扰物位置提示条件(Distractor location cue,DC)和无位置提示条件(Distractor location uncued,UC)。另外,干扰物颜色分为白色或彩色。我们发现DC任务相比于UC任务下的反应更快。在搜索屏出现时TMS刺激背外侧前额叶(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)提高了被试在UC条件下的搜索反应,且当干扰物颜色为白色时效应更强,却对DC条件下的搜索无影响。但是,搜索屏呈现之前给予TMS刺激,并未影响搜索反应。在搜索屏出现时TMS刺激后顶叶皮层(posterior parietal cortex,PPC)未影响搜索反应。为了探讨干扰物和目标物先验知识对搜索的影响差异,本项实验在之前实验中的干扰物位置提示条件(DC)和无位置提示条件(UC)的基础上添加了目标物位置提示条件(Target location cue,TC)。任务下,我们扫描了结构像与功能像研究大脑额顶脑区对视觉搜索时的功能。DC与TC任务相比于UC任务下的反应更快,表明干扰物和目标物的位置提示效应存在。sMRI数据分析结果显示额中回的灰质密度与干扰物的位置提示效应正相关,而与目标物的位置提示效应负相关。fMRI数据表明,三种任务条件下额叶、枕叶和边缘小叶有不同程度的激活。进一步,在UC任务下的右侧颞中回、TC任务下的左侧楔前叶以及右侧额中回的信号变化率与行为表现呈负相关关系。这些研究结果表明额顶脑区参与视觉搜索,且额中回可能参与先验知识对视觉搜索的调制。此外,DLPFC可能参与干扰物抑制,且在搜索屏呈现之后开始起作用,而干扰物的先验知识可能会降低DLPFC的活性。综上所述,有多个脑区参与了视觉搜索过程中对干扰物抑制的调制。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 本文的研究背景
  •     1.1.1 视觉搜索
  •     1.1.2 视觉搜索的目标增强和干扰抑制
  •     1.1.3 经颅磁刺激
  •     1.1.4 磁共振成像
  •     1.1.5 额顶脑区在视觉搜索中的作用
  •   1.2 研究目的及意义
  •   1.3 本文的主要贡献与创新
  •   1.4 本文的研究内容与结构安排
  • 第二章 基于TMS研究DLPFC在视觉搜索时的干扰物抑制作用
  •   2.1 实验设计
  •     2.1.1 实验被试
  •     2.1.2 实验环境与实验内容
  •     2.1.3 TMS刺激方法和刺激点
  •   2.2 数据处理
  •   2.3 实验一结果分析
  •     2.3.1 被试平均反应时
  •     2.3.2 被试平均准确率
  •     2.3.3 被试的校正反应时
  •   2.4 实验二结果分析
  •     2.4.1 被试平均反应时
  •     2.4.2 被试平均准确率
  •     2.4.3 校正反应时
  •   2.5 讨论
  •   2.6 本章小结
  • 第三章 基于TMS研究PPC在视觉搜索时的干扰物抑制作用
  •   3.1 实验设计
  •     3.1.1 实验被试
  •     3.1.2 实验环境与实验刺激
  •     3.1.3 实验步骤
  •     3.1.4 TMS刺激位点及刺激方法
  •   3.2 数据处理
  •   3.3 实验结果分析
  •     3.3.1 被试平均反应时
  •     3.3.2 被试平均准确率
  •     3.3.3 被试的校正反应时
  •   3.4 讨论
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 基于fMRI研究视觉搜索任务态下的大脑功能
  •   4.1 实验设计
  •     4.1.1 实验被试
  •     4.1.2 实验环境与实验刺激
  •     4.1.3 实验步骤
  •   4.2 磁共振数据采集
  •   4.3 磁共振数据分析
  •     4.3.1 数据预处理
  •     4.3.2 数据统计分析
  •   4.4 实验结果
  •     4.4.1 行为数据结果
  •     4.4.2 结构像数据的灰质体素分析
  •     4.4.3 fMRI脑成像结果
  •     4.4.4 ROI分析结果
  •   4.5 讨论
  •   4.6 本章小结
  • 第五章 全文总结与展望
  •   5.1 本文总结
  •   5.2 工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 倪雪瑾

    导师: 金贞兰

    关键词: 视觉搜索,干扰抑制,背外侧前额叶,后顶叶,经颅磁刺激,磁共振成像

    来源: 电子科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,医药卫生科技

    专业: 生物学,基础医学

    单位: 电子科技大学

    分类号: R339.14

    总页数: 68

    文件大小: 2421K

    下载量: 22

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