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物体识别中与特征整合相关的脑电活动研究

周淼  
【摘要】:物体识别是日常生活的一种基本能力,也是人类认知系统的一个基本功能。将刺激的不同特征进行整合是识别物体的一个前提条件。近年来,越来越多的研究人员利用类别判断的实验范式和事件相关电位的方法来研究物体识别的过程,将早期的知觉加工和任务相关的决策加工分离开来。而且,神经细胞在Gamma频段的同步振荡活动可能是物体识别潜在的神经机制。 本论文采用图片-名词延迟匹配的实验范式,将图片进行分割、旋转和换位操作分成三种类型:2-bar,10-bar和30-bar,要求被试对图片中呈现的物体做出基于上属水平(例如:动物、食物、家具)的类别判断。同步记录行为反应、脑电活动和眼动数据,分析图片出现后的ERP成分、脑电地形图、眼跳以及Gamma活动响应,寻找物体识别过程中与特征整合相关的ERP成分和高频振荡活动。 行为结果显示:对30-bar图片的类别判断最慢、准确率最低,匹配任务中2-bar图片比10-bar图片的准确率更高。图片锁定的ERP分析发现:三种图片的P1成分与行为反应时显著相关,P1幅度越大,行为反应的准确率越低;2-bar和10-bar图片诱发的P2成分与行为反应的准确率显著相关,P2幅度越大,行为反应的准确率越低。分析图片出现后的Gamma活动和快速眼跳发现:在刺激出现后200-300ms间,10-bar图片在额叶区域和右侧顶叶区域引发出显著增强的Gamma活动,而且Gamma活动与眼跳没有紧密的锁时关系。 实验结果表明:图片的识别难度随着分割数目的增多而增大。早期的知觉成分与后期的行为反应相关,对刺激物理属性的感知会影响行为反应的速度,而对刺激的知觉捆绑和特征整合加工影响行为反应的准确率。另外,Gamma活动的显著增强不反映微小眼跳的执行,额叶区域Gamma活动的增强可能与特征编码时进行的心理旋转(mental rotation)相关,顶叶区域显著增强的Gamma活动反映对刺激的知觉捆绑和特征整合活动。


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