前额叶神经振荡活动反映了稳固的刺激冲突和反应冲突

为考察典型Flanker任务中练习对刺激冲突和反应冲突的影响，本研究采用练习范式记录被试完成2:1字母Flanker任务时的行为和脑电数据。行为结果发现，练习对这两类冲突无显著影响。神经震荡能量结果发现，前额叶theta能量随练习而显著减弱，这暗示刺激-反应之间的联结因练习而提升；前额叶alpha能量差异不随练习而变化，这可能反映了Flanker任务中稳定的刺激冲突和反应冲突加工机制。因此，本研究揭示了典型Flanker任务中刺激冲突和反应冲突的稳定特征。     

色-词Stroop任务中的冲突类型述评

在认知控制领域中, 色-词Stroop任务常被用于研究冲突加工的内在机制。本文首先简述色-词Stroop任务中的刺激冲突和反应冲突及研究这两类冲突常用的实验范式。然后介绍这两类冲突的神经动力学特征：事件相关电位研究显示, N450的波幅调整反映了大脑对冲突的监测, 持续电位(sustained potential, SP)的波幅调整反映了大脑对反应冲突的解决; 核磁共振成像研究显示, 前扣带回、背外侧前额叶分别在反应冲突的监测、认知控制的执行上扮演着重要的角色。文章最后针对目前研究范式存在的问题提出了改进方法和认知神经研究的新方向。     

冲突观察范式下冲突适应的机制

冲突观察诱发的冲突适应不受反应执行的影响,因此更纯净。该研究分别采用Stroop任务、单词Flanker任务和字母Flanker任务的冲突观察范式,在三个实验中考察了冲突适应的机制。在三个实验中,冲突适应都表现在反应任务中的一致试次和不一致试次上;不一致试次之后的干扰效应显著小于一致试次之后的干扰效应;冲突适应量服从正态分布。因此,该研究首次在冲突观察范式下揭示了冲突适应的分布特征,为认知控制研究提供了新思路。     

认知和情绪词Flanker任务的冲突效应和冲突适应效应分析

采用词汇flanker任务分析认知和情绪冲突及其冲突适应效应。结果发现,在认知和情绪flanker任务中,相对于目标词与干扰词一致的情况,被试在目标词和干扰词不一致的情况下反应更慢,正确率更低。这表明认知词和情绪词flanker任务都能诱发冲突效应。本研究还发现认知冲突适应效应的存在,但没有发现情绪冲突适应效应,该结果可能与刺激材料的复杂性和范式选取有关。此外,研究还发现,相对于目标刺激是金属的认知词和积极的情绪词,被试对目标刺激是水果的认知词和消极的情绪词反应更快。特别是在目标词与干扰词不一致的情况下,被试对水果词和消极词判断的正确率要显著高于对金属词和积极词的判断。未来的研究需要在刺激和范式的修正上进一步探索,并加强情绪冲突与认知冲突适应效应的关系及其影响因素、神经机制的研究。     

反应与刺激冲突的脑机制差异:来自ERP研究的证据

采用事件相关电位技术(ERP),用侧抑制任务探讨了刺激和反应冲突的脑内时程动态变化。行为数据表明,冲突条件的反应时显著长于无冲突条件,表现出明显的干扰效应;脑电数据表明,在300-450ms内,反应冲突比无冲突诱发了一个更负的ERP成分(N300-450),主要分布于额顶部,偶极子溯源分析发现,这一负成分可能主要源于ACC;而刺激冲突与无冲突相比在350-450ms内,也诱发了一个更负的ERP成分(N350-450),该负成分可能主要源于丘脑附近。这一结果表明,刺激与反应冲突所涉及的大脑机制可能并不相同。     

冲突适应过程中的神经信息传递机制

在认知控制研究领域中,冲突适应(conflict adaptation)涉及大脑对冲突进行连续的认知调整,它能反映人类有效控制冲突的基本机制。然而,现有研究还没有充分地揭示冲突适应的脑机制。本研究通过对被试完成字母Flanker任务时的脑电(electroencepihalography,EEG)数据进行有效连通性分析,揭示了冲突适应过程中的神经信息传递机制。在观察任务中,当大脑传递冲突信号时,从左前额叶电极点到中前区电极点的连通性(β频带:20~21 Hz,400~650 ms)增强,以使大脑顺利完成与反应抑制相关的加工;在反应任务中,从中前区电极点到右前额叶电极点,congruency-Congruency条件比incongruency-Congruency条件的连通性(β频带:18~21 Hz,600~1,000 ms)更强。这些结果共同说明β频带的活性调整过程反映了大脑有效的执行控制过程,从而在行为上表现出由冲突观察所诱发的冲突适应。     

社会性信息对Flanker效应的影响

研究显示,面孔Flanker任务中,经典Flanker效应会消失,但其机制还不明确。本文在ANT-I范式的基础上,除常规的箭头Flanker,增加面孔Flanker、两侧为箭头中间为面孔和两侧为面孔中间为箭头的混合Flanker,探究造成该现象的可能原因。结果发现,当Flanker任务中的干扰刺激为箭头时,Flanker效应存在;而干扰刺激为面孔时,Flanker效应则消失了。提示,Flanker任务中干扰刺激的社会性可能是造成Flanker效应消失的原因。这为冲突信息加工中社会性与非社会性信息的控制机制提供了新的视角。     

冲突观察能诱发冲突适应

重复启动效应和一致试次所占的比例都会影响冲突适应效应。采用词-色Stroop任务, 本研究在控制了重复启动效应和一致试次的比例之后, 通过三个实验共同探讨反应执行和冲突观察对冲突适应效应的影响。实验一发现当前试次的Stroop干扰效应, 但没有得到冲突适应效应; 在实验二中, 先前试次为四选一的选择反应时任务, 当前试次为词-色Stroop任务, 得到反转的冲突适应效应; 实验三和实验一程序相似, 但在先前试次上不执行反应, 得到了稳定的冲突适应效应。这些结果证明, 冲突观察能够诱发冲突适应机制, 提升当前的操作表现。     

面孔-词Stroop范式中的情绪冲突效应研究

为探究面孔-词Stroop范式中的情绪冲突效应,本实验给被试呈现两种时长（150ms或1500ms）的刺激,令其分别完成对面孔-词Stroop范式中的“面孔任务”和“词任务”。结果发现：只有“面孔任务”中出现Stroop效应,产生情绪冲突,而在“词任务”中未出现Stroop效应;当呈现时间为150ms时,情绪词影响情绪面孔加工从而引发个体的情绪冲突,出现Stroop效应;当呈现时间为1500ms时,“面孔任务”中的Stroop效应消失。这提示了呈现时间是影响面孔-词Stroop范式中情绪冲突效应的一个重要因素。     

无意识冲突的发生机制：基于Stroop范式的探讨

无意识信息对人们的行为有着十分重要的影响,它不仅能触发相对低级的认知功能而且也能触发冲突控制等相对高级的认知功能。尽管已有研究从行为和认知神经研究两个方面强有力地证实了无意识冲突的存在,但对无意识冲突是源自中枢加工产生的语义冲突还是晚期动作选择中产生的反应冲突存在激烈的争议。本研究采用分离语义冲突和反应冲突的实验逻辑在Stroop掩蔽启动任务中探讨了无意识冲突的机制。结果发现,无意识Stroop效应中既包含语义冲突又包含反应冲突。这说明无意识冲突可能由语义冲突和反应冲突共同构成。实验结果也进一步支持了无意识刺激可以加工到语义水平的观点。     

情绪冲突控制过程的脑电特征研究

应用Flanker研究范式探讨了正常成人被试在情绪冲突控制过程中的脑电特征.结果发现:干扰刺激的特征主要在P200上得到体现,判断刺激的特征主要在N300上得到体现,干扰刺激与判断刺激的特征体现了个体注意控制的过程.积极情绪和消极情绪在判断过程中发挥着不同的作用,但无论是作为干扰刺激还是作为判断刺激,消极情绪都使任务难度增大,对加工过程造成干扰;积极情绪则不然.     

情绪冲突：一个新的研究主题

情绪冲突是心理学中一个新的研究主题,相关研究主要源自认知冲突的研究。本文分三部分对情绪冲突进行了介绍,包括：（1）情绪冲突的溯源,概括介绍了认知冲突领域的研究情况;（2）与情绪冲突有关的行为研究,包括采用情绪Stroop范式、词－面孔Stroop范式、情绪启动范式和情绪Flanker范式等进行的研究;（3）情绪冲突的脑成像研究,主要包括情绪冲突的检测和解决的脑机制。未来的研究,需要广泛借鉴认知冲突的研究范式,对情绪冲突发生的条件、影响因素、动态变化及相应的神经机制进行深入研究,并结合对情绪障碍（如抑郁症和焦虑症）患者的考察,将基础研究转化为实际应用     

不同任务难度条件下认知老化对冲突适应能力的影响

采用任务冲突范式考察在不同任务难度条件下认知老化对个体冲突适应能力的影响。实验1采用经典Flanker任务考察在需要较少认知资源的低难度任务上,老年人与年轻人的冲突适应能力是否有差异;实验2则进一步采用Flanker与Simon任务的交叉整合任务,探讨在需要更多认知资源的高难度任务上,认知老化对冲突适应能力的影响。结果表明在低难度任务条件下,认知老化并未对冲突适应能力产生影响;而当冲突调控所需认知资源超出老化大脑最大代偿潜能时,老年人的冲突适应能力受损严重,认知老化会显著影响冲突适应能力。本研究最终支持了脑功能代偿说和资源限制理论。     

冲突适应效应是领域特定的

本研究采用整合的交叉任务范式,通过任务类型的操纵,对冲突适应效应是领域一般的还是领域特定的问题进行了探讨。结果发现当时,在刺激-反应集为4的字母flanker+Simon的整合交叉任务中和刺激-反应集为4的Stroop+Simon的整合交叉任务中,冲突适应效应都是仅存在于任务内,不存在于任务间。说明在控制了重复启动效应且排除了任务之间维度重叠的影响后,两种类型的整合交叉任务都只在任务内观察到冲突适应效应。这表明在控制特征整合的影响后,冲突适应效应是领域特定的,同时说明冲突监测系统不仅是对冲突进行监测,也对冲突的来源进行识别。     

无意识信息的刺激表征及其时间特性

无意识信息是否存在刺激表征有待解决。实验采用字母Flanker任务, 通过目标和flanker在刺激水平和反应水平上的冲突效应, 重点考察阈下flanker在刺激水平的表征。在相同的实验设计下, flanker可觉察时(实验1A), 观察到经典的刺激冲突效应和反应冲突效应; 而flanker无意识时(实验1B), 重复了反应冲突效应, 却观察到刺激冲突效应发生反转, 提示了无意识信息的反应加工及刺激加工。实验2采用符号材料促使刺激−反应的自动联结, 减少刺激−反应规则的难度, 结果重复了实验1B的发现--无意识信息引起反转的刺激冲突。刺激冲突下反转效应的一致结果表明无意识信息的刺激表征影响了认知加工。实验3考察这种影响在时间进程上的特点。无意识刺激表征的影响随反应时变化：在快速反应中观察到刺激冲突效应, 之后该效应发生反转且反转量随反应时增加而增大。相反, 无意识反应表征的影响在不同反应时下保持稳定。以上结果提供了无意识信息存在刺激表征的行为学证据并揭示了其时间特性, 提供了无意识领域中不一致研究结果的整合思路。     

视觉工作记忆负载类型对注意选择的影响

通过操纵Flanker任务相对于视觉工作记忆任务的呈现位置, 探讨在视觉工作记忆编码和保持阶段, 精度负载和容量负载对注意选择的影响。行为结果发现, Flanker任务呈现位置和视觉工作记忆负载类型影响注意选择; ERP结果发现, 在保持阶段, 当搜索目标和干扰项不一致时, 负载类型影响N2成分。研究表明, 在编码阶段, 视觉工作记忆负载主要通过占用更多知觉资源降低干扰效应, 支持知觉负载理论; 而在保持阶段, 当Flanker任务位于记忆项内部时, 两类负载在工作记忆表征过程中不同的神经活动导致投入到注意选择的认知控制资源不同, 可能是两类负载影响保持阶段注意选择的机制。     

空间-时间关联的中介共同表征结构:来自反转STEARC效应的证据

通过3个双任务实验(诱导任务和特征任务)探讨空间-时间联合编码(STEARC)效应的加工机制。实验1采用时间信息作为诱导任务材料,实验2采用空间信息作为诱导任务材料,在特征任务中都发现映射不一致组被试(看到过去/左侧刺激时按右键反应,看到未来/右侧刺激时按左键反应)出现反转STEARC效应,映射一致组被试表现出常规的STEARC效应,表明从时间信息加工到空间反应过程符合中介共同表征结构。实验3分离两种任务的反应方式(手动和眼动),发现不一致映射规则下,被试仍然表现出常规的STEARC效应,表明这种中介共同表征结构存在特定联结效应,即在不同反应器中出现时间和空间相互独立的表征结构。总体而言,研究支持空间-时间关联符合中介共同表征结构,并且这种关联中存在反应器特定联结效应。     

9~10岁儿童和成人的一致性序列效应

一致性序列效应是指个体根据前一情境中的冲突信息, 灵活适应当前环境的能力。研究选取9~10岁的儿童和18~25岁的成人为被试, 采用色-词Stroop任务和Stroop与Flanker刺激混合的任务, 在控制重复启动的影响后, 考察一致性序列效应在不同任务中的年龄差异。结果发现, 在不同的任务中, 儿童和成人均表现出显著的一致性序列效应, 且一致性序列效应的大小不存在显著差异。研究结果表明, 冲突适应过程涉及更高级的加工过程, 9~10岁的儿童已具备类似成人的、更一般化的冲突适应能力。     

刻板印象的激活效应:行为和ERPs证据

以刻板印象表征中的核心内容——刻板特质词作为研究材料,采用分类-确认范式对刻板印象激活效应的时间进程及其认知机制进行了探讨。以性别范畴词"男"/"女"作为启动刺激,以性别刻板特质词作为靶子,特质词与范畴词构成一致和冲突两种情境,记录了34名被试(男女各半)对特质词与范畴词进行一致性判断时的行为反应和ERPs。结果发现:(1)刻板印象冲突情境下,因刻板印象激活效应的作用,被试的反应时要比刻板印象一致情境下更长;不同性别的被试均表现出性别内群体范畴词激活优势效应,即内群体范畴词启动条件下反应时更短。(2)刻板印象激活效应对早期ERP成分(P1、N170、N100、P2)没有影响,在刻板印象冲突情境下诱发了额-中区更显著的N400,该成分标志着刻板印象的激活效应;不同性别的被试均在内群体范畴词启动下诱发了波幅更大的P600。(3)刻板印象的激活效应以及内群体范畴词激活优势效应均发生在知觉后阶段。     

冲突水平的变化诱发冲突适应

冲突适应是重要的认知控制现象, 反映了认知控制的动态过程。然而, 目前为止对于冲突水平上的差异能否诱发冲突适应尚不清楚。本研究采用字母Flanker的变式, 通过改变目标-分心物的一致性操纵冲突水平, 探究冲突水平的变化对认知控制调整的影响。结果发现被试的反应时间随冲突水平的提高而增加; 而且先前试次的一致性影响当前试次的干扰效应, 无冲突和低冲突、无冲突和高冲突、低冲突和高冲突条件之间均出现了典型的冲突适应。本研究结果表明, 除了冲突的有无, 冲突水平的变化也能诱发冲突适应, 支持更大的冲突驱动更强的认知控制, 而且冲突诱发的认知控制的功能可能通过注意聚焦实现。这一发现为冲突监测理论的注意调节机制提供了直接的支持证据, 对于促进冲突适应的相关研究具有重要意义。