基于自发脑电的脑机接口研究进展

脑机接口是一种不依赖于外周神经和肌肉等常规输出通道的信息交流系统,近年来发展非常迅速。它可为神经肌肉障碍患者提供一条与外界沟通的途径,并在虚拟现实、游戏娱乐和航空等领域具有潜在价值。目前,脑机接口中常用的脑电输入信号包括P300、稳态视觉诱发电位（SS—VEP）、皮层慢电位（SCP）以及μ或β节律等。其中,SCP、μ或β节律等自发脑电不依赖于额外刺激的输入,不会产生视觉疲劳,没有适应性的问题,且其神经生理学基础已获得比较深入的研究,因而在脑机接口中得到了较多的应用。但是,基于自发脑电的脑机接口也存在明显的缺陷,如并非所有个体都适用基于汕节律的脑机接口,基于SCP的脑机接口要经过长时间的训练才能实现等。     

错误相关负电位（ERN）及其理论解释

错误动作发生后,在个体额叶中部可观察到一个明显的负相电位偏移,这称为“错误相关负电位”（error related negativity,ERN）。有研究者提出了“强化学习理论”,认为ERN反映了当前行为结果与预期之间的差异。与此不同的是“冲突监控理论”,认为ERN与反应冲突有关。还有研究者提出了“失匹配理论”,强调实际反应的神经表征（错误反应）与当前任务所要求的反应表征的差异产生了ERN。在阐述ERN的理论解释基础上,对三者之间的关系进行了分析与整合。     

数量认知和密度认知的关系

数量和密度认知的关系是数量认知研究的关键问题。相关研究在三个方面存在不足：首先, 先前实验研究缺乏对两种加工的有效操控和区分; 其次, 现有理论或认为“数量和密度加工完全独立”, 或认为“数量加工是对密度进行推论的结果”, 比较片面; 第三, 已有理论模型抽象, 不重视功能模块的解释。基于数量认知的多阶段加工特点, 未来研究可以讨论数量认知进行基于密度认知的整合加工的可能性, 提出整合数量和密度加工的理论构想。     

准备状态对反应抑制的影响

从事件因素和时间因素两个方面探讨了准备状态对反应抑制的影响。事件准备可降低反应模式的不确定性 ,而时间准备则与降低反应时间的不确定性有关。线索、反应概率以及刺激呈现时间等因素不仅导致反应时间出现变化 ,还可引起反应力、心跳间期以及LRP和CNV等脑电指标发生变化。传统的反应抑制研究以反应时为指标 ,不能揭示反应抑制的内部过程 ,而心理生理学方法能弥补这一缺陷。生理指标与行为指标的结合 ,以及生理指标之间的结合 ,可更有效地探讨准备状态对反应抑制的效应。     

消失文本条件下注视点右侧词对中文阅读影响的眼动研究

采用消失文本范式,考察在中文阅读过程中注视点右侧词对阅读的影响。实验一发现,若读者所注视的双字词及其右侧词在80ms后同时消失,则会对其正常阅读产生干扰。实验二排除了当前注视词消失可能存在的效应,即让右侧词在80ms后单独消失,结果仍发现会干扰正常阅读。另外,在两个实验中均发现了显著的词频效应。这些结果不仅支持眼动的认知控制模型,还证实注视点右侧词的加工对顺利阅读具有重要性。     

眼睛注视的知觉及其线索效应

对眼睛注视知觉、眼睛注视线索效应及其影响因素等相关研究进行了总结和分析。结果发现:(1)婴儿从一出生就对眼睛注视线索表现出强烈的敏感性,眼睛注视知觉对语言和社会等能力的发展有很大影响;(2)颞上沟是加工眼睛注视线索的特异神经结构,它与实时监控情绪和情感的杏仁核存在神经联结,成为社会认知神经系统的重要组成部分;(3)对眼睛注视线索的早期加工显示出特异的脑电活动模式;(4)眼睛注视线索效应与外周线索的反射式效应相类似,但持续时间较长;(5)眼睛注视线索效应不仅受面部结构信息的影响,也受自上而下加工等高水平认知因素的调节,并显示出明显的个体差异。对眼睛注视线索效应的进一步研究应涉及人格判断、喜好评价和心理理论等高级社会认知活动。     

中文阅读中的预视效应与词切分*

通过眼动随动显示技术操作注视点右侧文字的掩蔽范围和掩蔽单元,考察中文阅读的预视效应和词切分现象。研究包括两项实验。实验一以词为单元掩蔽注视点右侧的文字,发现词 n 右侧文本掩蔽(条件1)、词n+1右侧文本掩蔽(条件2)和词n+1掩蔽(条件3)均显著影响总阅读时间。其中,条件2剥夺了词n+1以右文字的预视加工,同时提供了词n+1的右侧边界线索,结果导致总阅读时间增加,并减少基于单词的平均凝视时间和再注视概率。实验二采用与实验一相同的处理方式,以不提供词边界的双字为单元掩蔽注视点右侧文字,结果发现掩蔽条件对阅读的影响程度甚于实验一,条件2基于词的平均凝视时间显著高于控制条件。综合两个实验的结果可见,中文读者能够切分出注视点右侧的第一个词汇,并以词为单元识别词n和词n+1处的汉字,在注视词n的时间内可加工到词n+2处的文字。     

VDT界面颜色视觉工效:色调因素对视觉绩效的影响

此项研究通过多色彩前景色和背景色匹配的字符辨别反应时实验研究,探索多种颜色对比条件下的色调因素对视觉反应绩效的影响,试图探索多色彩对比条件下的何种色调匹配具有最佳视觉绩效.结果表明色调对视觉反应绩效有显著影响.互补色匹配的视觉绩效优于平均视觉绩效,同色调对比匹配的视觉绩效低于平均视觉绩效.     

汉语阅读中眼跳目标选择单元以及词汇加工方式：来自消失文本的实验证据

应用EyelinkⅡ眼动仪, 通过两项消失文本实验分别考察了汉语阅读过程中眼跳的目标选择单元以及词汇加工方式。实验一操纵注视点上字和词的呈现方式, 发现中文读者以词为基本单元对注视点及其右侧文本信息进行加工, 且保持词的视知觉完整性对词内再注视眼跳和词间眼跳都有着非常重要的作用; 汉语阅读的眼动模式符合认知控制模型的预测。实验二操纵注视点左侧和右侧单词的呈现与消失, 结果显示在对词n注视持续50~55 ms后词n-1消失将严重影响被试的阅读, 词n+1和词n+2的消失均不影响总阅读时间, 但会导致读者的眼动模式发生改变, 说明中文读者可以并列加工阅读知觉广度内的词汇。     

面孔知觉中面孔性别与情绪表情的相互作用

面孔知觉中, 面孔性别与表情的加工有不同的机制。Bruce和Young (1986)及Haxby, Hoffman和Gobbini (2000)的面孔知觉理论虽然对表情加工也较为关注, 但对面孔性别加工机制的解释却较少, 也未能明确面孔性别与表情的相互关系。当前关于两者是否独立加工尚无明确结论, 但更多证据支持它们相互影响。我们认为, Garner范式下面孔性别与表情加工的研究可能忽略了面孔熟悉性因素。同时, 面孔适应范式为该研究领域提供了新的思路。此外, 文章对于两者相互作用的机制也进行了一定的探讨。