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汉字和面孔个体识别的视觉稳态诱发电位研究

于晨  
【摘要】:面孔和字词个体识别研究一直是物体识别的重要前沿。面孔和字词都是知觉专家化物体,它们的加工都有特异性脑区和特异的N170成分。以往面孔和字词个体识别机制的证据主要来自行为学和fMRI(functional magnetic resonance imaging)、ERP(Event-related Potentials)研究。最近研究者发现一种客观、高效和敏感的测量方式,即使用FPVS(fast periodic visual stimulation)范式诱发视觉稳态诱发电位SSVEP(Steady-State Visual Evoked Potential)信号来探讨面孔和字词个体识别过程。大量研究表明SSVEP信号是面孔和字词个体身份识别的敏感性EEG指标,但是有关汉字的个体识别的SSVEP信号特征还不清楚。另外,以往对于面孔个体识别的SSVEP研究被试多是西方人群,而东方被试的面孔整体加工与西方被试存在差异。因此,对东方被试进行研究,可以进一步揭示此指标是面孔加工的跨种族一般性指标,还是种族特异性的。因此,本研究使用FPVS范式诱发的SSVEP反应来研究汉字和面孔的个体识别,以揭示这种SSVEP神经指标是否为中国被试进行汉字和面孔个体识别的有效指标,同时通过比较汉字和面孔个体识别所诱发的SSVEP信号差异,深入揭示这两类知觉专家化加工的异同。本研究通过系列实验来研究汉字和面孔的个体识别以及这种个体身份识别所诱发的SSVEP信号与知觉专家化行为效应的关系。实验1使用FPVS范式(刺激呈现频率为6Hz)诱发SSVEP信号研究汉字和面孔的个体识别以及其诱发的SSVEP信号和组合效应的关系。实验2A研究细微差异汉字(如用对称汉字的左或右半部分镜像构成的字)的个体识别以及其诱发的SSVEP信号与左侧偏爱效应的关系。实验2B和2C研究细微差异面孔(用面孔的左或右半边镜像而成的面孔)的个体识别以及其诱发的SSVEP信号与左侧偏爱效应的关系。研究结果发现:(1)采用FPVS范式发现,面孔和汉字等物体诱发的1.2Hz及其谐波反应显著大于噪音,这表明1.2Hz及其谐波是复杂物体个体识别加工的一个可靠指标;并且,本研究进一步表明这种指标的有效性具有跨种族的普遍性。(2)FSVP范式中,复杂物体个体识别的反应方面,面孔的信噪比显著低于汉字和房屋,这提示此反应不是专家化物体特异性的,可能是面孔类别特异性的。(3)在精细区分原始汉字与其对应的镜像组合汉字时,在FPVS范式中,正立呈现的原始-右镜像汉字条件中,大脑左半球的1.2Hz及其谐波的反应显著大于噪音;而在倒立呈现的原始-左镜像条件下左半球反应显著大于噪音,而原始-右镜像条件则是左右半球都反应显著大于噪音,这表明在倒立和正立条件下右镜像汉字的区分都要好于左镜像汉字,这也表明1.2Hz及其谐波反应是汉字左侧偏爱的一个稳定指标。(4)在精细区分物体时,如识别正立原始面孔与其对应的镜像组合面孔时,在FPVS范式中,左半球的奇异(oddball)频率都显著大于噪音,这表明其是一个可靠的稳定指标;当增加呈现时间(从167ms至250ms),右半球的奇异频率也变成一个可靠指标。(5)相关分析发现,正立汉字和面孔都是左半球基础频率的信噪比与组合效应绩效是正相关;而正立汉字右镜像条件在大脑左半球的基础频率信噪比与左侧选择比例是正相关,但正立面孔右镜像条件的基础频率信噪比与左侧选择比例成负相关;这些结果提示,可能知觉专家化加工与左半球的基本频率有关,存在半球优势。


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