不同药物相关线索反应下感觉-运动脑区的激活及作用

药物相关线索反应不仅表现在心理渴求, 也表现在强迫性用药行为上。相关线索下, 除包括奖赏环路在内的边缘系统被激活外, 感觉-运动脑区也被激活, 引发自动化动作图式的表达, 这对相关线索反应及复吸行为具有特殊的意义。是否所有相关线索都会激活感觉-运动脑区, 目前, 还不清楚, 而这对临床治疗具有重要意义。本研究采用磁共振扫描, 生理测试等方法探索了不同类型相关线索下, 海洛因成瘾戒断者的大脑激活状况, 试图了解他们在不同线索刺激下的大脑反应。采用组内实验设计, 测量29名海洛因成瘾者相关线索反应下的血氧水平。结果发现, 相比对照线索, 所有药物相关线索, 包括药物、用药工具、用药动作线索都更多激活扣带回、海马、舌回、梭回等与奖赏机制相关的脑区; 而不同类型的药物相关线索之间的比较则显示, 用药工具和用药动作线索更多激活了双侧颞中回、双侧顶下小叶、左侧顶上小叶和右侧额下回等感觉-运动脑区。用药动作线索比单纯药物和用药工具线索, 激活了更为广泛的动作脑区。由此, 我们认为药物相关线索导致成瘾者大脑中奖赏和感觉-动作两套系统被激活, 包含用药工具、用药动作在内的相关线索会激活更多的感觉-运动脑区。     

记忆汉字和英语单词的差异脑区研究

通过英文词和汉字的记忆实验,探讨储存和提取不同阶段汉字与英文的脑加工差异。采用经典的"学习-再认"实验范式,8名大学生进行英文与汉字记忆和再认测验,fMRI采集数据,AFNI软件进行预处理、多元回归及ANOVA组分析统计语言差异。结果显示:汉字记忆减英文记忆激活右扣带回;英文记忆减汉字记忆激活右颞上回(BA38)、左扣带回(BA31)、左小脑扁桃体。汉字再认减英文再认的差异脑区为小脑扁桃体、左颞上回。英文再认减汉字再认在0.05水平上没有脑区差异。汉字记忆激活左侧梭状回、右舌回、左顶上小叶、左额下回;英文记忆激活右舌回、左内侧前额叶、左中央前回、左额中回。汉字再认激活左枕下回、左顶下小叶、右额下回、左额中回、右豆状核、左小脑扁桃体、左颞上回、右内侧前额叶。英文再认激活右舌回、左额上回、左顶下小叶、额下回、左中央前回、右顶上小叶、豆状核、右侧尾状核、左中央后回、左侧丘脑。本研究发现:(1)记忆的差异性统计激活颞叶,表明颞叶是记忆存储脑区;(2)学习和记忆阶段有额叶、顶叶激活,表明这些脑区参与文字加工;(3)英文再认比汉字再认激活更多脑区,花费更多的脑资源。     

长期戒断海洛因成瘾者冲动性相关脑区的结构及功能特征

冲动性是药物成瘾者的典型特征, 它既包含了抑制控制成瘾者药物使用的力量, 也包含驱动成瘾者使用药物的成分, 两者不平衡导致冲动性用药行为。海洛因成瘾者本身具有冲动性人格特质, 长时间的海洛因使用又会造成成瘾者冲动性相关的大脑结构与功能的异常。目前难以确定戒断后, 冲动性及相关的大脑结构与功能是否还呈异常状态。本研究采用基于体素的形态学分析、低频振幅、局部一致性和功能连接方法, 以35例海洛因成瘾戒断者和无任何成瘾史的健康个体26人为研究对象, 探索在长期戒断后, 海洛因成瘾者与其冲动性相关的驱动、控制系统脑网络的结构和功能情况。结果显示, 相比对照组, 戒断组灰质总体积及右内侧额上回的灰质体积显著减小, 右侧颞中回和左内侧旁扣带回的灰质体积随用药总量的增加而降低; 右侧眶部额下回与尾状核功能连接显著增强, 右侧颞中回和左侧中央前回功能连接显著降低; 右眶额中回的ReHo值、右眶额下回和左海马体的ALFF值比对照组显著更低, 而右中央后回的ReHo值显著更高。这些脑区的状况与冲动性的神经基础相吻合, 说明海洛因成瘾戒断者在戒断44个月, 奖赏、凸显、习惯性行为等网络系统仍然呈现异常状态, 且与成瘾药物使用总量有关。这些异常可能是成瘾冲动性的驱动力的神经基础, 可以作为解释成瘾者戒断后容易复吸的因素之一。     

音乐表演训练对神经可塑性的影响:元分析研究

音乐表演是人类最复杂和精细的技能之一。通过激活似然性评估元分析,对音乐表演训练所诱发的神经可塑性进行探究。结果发现,音乐表演者与非音乐家在左侧小脑、双侧中央前回、双侧颞上回、左侧额下回、双侧顶下小叶以及右侧脑岛等脑区存在差异。这些脑区与听觉、运动以及多通道信息整合等加工有关。未来研究应从不同音乐表演训练诱发的神经适应性出发,进一步探究音乐表演训练与大脑可塑性之间的关联。     

不同相关线索下海洛因成瘾者的反应差异及反应抑制特征：来自ERP的证据

采用ERP技术, 探究海洛因成瘾者在不同相关线索下的脑电反应及其与冲动性的关系。实验采用组间实验设计和双选择Oddball范式, 要求海洛因成瘾组和健康对照组被试对标准刺激与偏差刺激分别做不同的按键反应, 记录他们的EEG数据。结果发现：相比对照组被试, 海洛因成瘾者在观看药物相关线索时诱发的N2波幅更小, P3波幅更大; 在成瘾组内, 相比用药工具线索, 用药动作线索诱发了更小的N2波幅和更大的P3波幅。这表明海洛因成瘾者对药物相关线索存在反应抑制缺陷, 且不同的药物相关线索会激发海洛因成瘾者不同程度的反应抑制缺陷, 用药动作线索比用药工具线索更大程度地影响成瘾者的反应抑制能力, 反映出更高的动作冲动性。     

海洛因延迟强化物超快速折扣倾向的心理机制

以124名处于不同戒除时相的男性海洛因戒除者为被试, 采用金钱和海洛因延迟折扣任务(DDT), 并以基于线索暴露的渴求感测量为效度指标, 探讨了该类人群对海洛因延迟强化超快速折扣倾向及其心理机制。结果发现: (1) 相对于金钱延迟强化, 戒除者对海洛因延迟强化表现出显著的超快速折扣倾向, 且该倾向不随戒除期的延长而改变; (2) 戒除者对海洛因延迟强化的超快速折扣行为可能是其冲动性特质与海洛因相关线索共同作用的结果, 海洛因相对于金钱折扣率的增量部分可能反映了海洛因及其相关线索对该类人群主观渴求感的诱发效应。     

海洛因戒断者吸毒及情绪注意偏向的ERP研究

海洛因戒断组对吸毒、正、负性线索注意偏向是理解戒断者复吸脑机制的重要手段之一。研究采用dot-probe实验范式,海洛因戒断组及正常被试各10名,分别记录64个电极点脑电数据。结果表明,戒断者吸毒线索注意偏向P200振幅显著高于正负性情绪线索,也显著高于正常组,提示戒断者存在吸毒线索注意偏向;N300振幅显著低于正常组,说明戒断者具有较低的情绪评价;吸毒线索诱发P300振幅显著高于正常组,表明戒断组对吸毒线索可能附加情绪加工。     

读写分离的脑神经机制：来自fMRI的证据

使用只读不写的繁体字和会读会写的简体字材料, 以默读为实验任务, 探讨“会读会写”与“只读不写”文字的加工脑区。8名在校大学生在磁共振扫描过程中默读呈现的繁体字或简体字, 采用ANOVA统计全脑激活图。与简体字相比, 繁体字额外激活了右额下回、左小脑。在功能连接性上, 简体字和繁体字相同的激活脑区有左楔前叶-左内侧前额叶, 左楔前叶-左中央前回, 右枕中回-左舌回; 不同的是, 繁体字左楔前叶与右额下回有高相关, 而简体字左楔前叶与右额中回有高相关。左内侧前额叶与中央前回只在繁体字中表现出高相关。繁体字和简体字任务的T检验差异脑区包括左颞中回和右顶下小叶。只读不写的文字具有加工的整体性和轮廓性特征, 它的读音与不规则简体字相似, 具有整字加工特点。繁体字和简体字加工具有相同的功能连接区, 但也存在差异。右脑表现为连接脑区不同, 左脑内侧前额叶与中央前回表现为相关性不同, 说明内侧前额叶-中央前回在繁体字加工中起着重要作用。实验结果还证明顶叶是记忆再认的主要脑区。     

网络相关文字刺激和压力对网络成瘾者线索诱发渴求的影响

渴求感特别是线索诱发渴求是成瘾行为维持和戒断失败的主要原因。本研究通过两个实验分别探讨了网络相关文字刺激和压力对网络成瘾者线索诱发渴求的影响。研究一以25名网络成瘾大学生为被试,以网络相关和中性词语为实验材料,采用线索暴露范式（Cue-reactivity Paradigm）的研究发现,只有网络相关文字刺激能显著诱发网络成瘾者的渴求感。在此基础上,研究二以40名网络成瘾大学生为被试,以公开演讲范式为压力诱发情境,以网络相关词语和中性词语为实验材料,采用线索暴露范式（Cue-reactivity Paradigm）的研究发现,在压力条件下,网络相关文字能诱发网络成瘾者更为强烈的渴求感。本研究深化了对网络成瘾形成维持心理机制的研究,也为网络成瘾的干预矫正提供了思路。     

海洛因戒除者对相关线索和负性生理线索的注意偏向

以84名海洛因戒除者和20名正常成人为被试,采用情绪stroop范式探讨了不同康复时相海洛因戒除者对海洛因相关线索和负性生理线索的注意偏向。结果发现,海洛因戒除者对表征与海洛因滥用相关的负性生理线索和表征海洛因使用行为的相关线索存在同等效力的注意偏向,且在不同康复时相内具有稳定性。该研究为解释基于戒除症状的负性情绪对于诱发依赖者药物渴求感和复吸行为的作用及整合基于对相关线索注意偏向的认知加工理论和基于对负性情绪的回避的负强化情绪加工理论提供了实验证据。     

发展性阅读障碍语音缺陷的脑科学研究及对阅读教学的启示

阅读障碍语音缺陷是阅读障碍的关键原因之一。脑科学研究发现,拼音文字系统中阅读障碍者在语音加工的神经机制上存在缺陷,相关脑区包括颞—顶—枕联合区和额下回;而汉语阅读障碍者语音加工时,激活的脑区和拼音文字系统阅读障碍者激活的脑区不同,涉及左额中回和右脑一些皮层。基于此,提出了相应的阅读教学建议。     

动词论元结构复杂性加工的认知神经机制

动词论元结构复杂性表现在论元数量、论元范畴选择模式、题元角色指派模式和映射方式四个方面。大部分实证研究表明, 更多的论元数量、选择性论元范畴、选择性题元角色指派以及非典型映射, 使动词论元结构加工的认知神经机制更复杂。多论元加工功能脑区主要涉及左侧额下回和外侧裂周后部; 选择性论元范畴加工功能脑区主要涉及左侧额下回、额叶中后部、颞上回和颞叶中后部; 选择性题元角色指派加工功能脑区主要涉及外侧裂周后部、左侧额叶中后部和额下回; 非典型映射加工功能脑区主要涉及左侧额下回、颞上回、颞中回和颞叶后部。左侧额下回可能涉及初始句法加工、动词次范畴确定、句法移位和非宾格动词语义加工, 左侧额叶中后部可能涉及初始句法加工和动词次范畴确定, 左侧颞上回和颞叶中后部可能涉及表层句法加工和表层论元句法-语义整合, 外侧裂周后部可能涉及论元语义表征。动词论元结构加工过程和动词词汇特征表明, 复杂性某些方面存在交互作用。动词论元结构复杂性与加工难易的对应关系、复杂性加工难度层级和交互作用的认知神经机制以及汉语动词论元结构复杂性加工认知神经机制等议题, 有待进一步探讨。     

药物相关线索干扰海洛因戒断者的刷新能力

研究采用n-back任务,检验药物相关线索对海洛因戒断者工作记忆刷新的影响,旨在探究海洛因戒断者由于长期药物使用造成的认知损伤和药物相关线索之间的关系。结果显示:（1）无论在1-back任务中还是在2-back任务中,相对于正常人,海洛因戒断者反应时长更长。（2）相对于中性线索条件,海洛因戒断者在药物相关线索条件下的反应时更长;（3）相对于2-back任务,正常人与海洛因戒断者在1-back任务中的正确率更高。这可能表明长期的药物使用会使海洛因成瘾戒断者的工作记忆刷新能力受损,而药物相关线索会进一步干扰这种认知损伤。     

基于“相关线索-自动化用药行为”联结的成瘾记忆消退

成瘾记忆消退致力于消除成瘾者相关线索与药物奖赏效应的联结,以达到消除心理渴求、戒断成瘾行为的目的,但其效果还十分有限。最近,大量的动物和人类实验研究发现:在相关线索下,成瘾者的激活脑区不仅包括中脑边缘皮层-背内侧纹状体,还延伸到感觉运动脑区-背外侧纹状体。这意味着成瘾记忆中存在相关线索与自动化(习惯性)用药行为的联结。所以,与成瘾相关的记忆可能包含两种不同的成分:一是与药物奖赏效应相关的情绪记忆,另一种是与用药动作、技能有关的动作记忆(程序记忆)。由于在成瘾阶段,药物奖赏效应对药物使用和复发的作用已经相对减少,因此,针对成瘾记忆的消退训练,以相关线索与自动化用药行为的联结为标靶,可能可以取得更好的效果,值得做进一步的深入探索。     

海洛因戒断者对金钱奖赏的反馈加工异常：来自ERP的证据

本研究采用金钱奖赏延迟任务考察了海洛因戒断者对金钱奖赏和损失的预期和反馈加工及其电生理机制。结果发现,预期阶段两组被试由不同线索诱发的P3波幅不存在显著性差异。在金钱奖赏加工的反馈阶段,海洛因戒断组由金钱收益条件诱发的RewP波幅显著小于对照组由金钱收益条件诱发的RewP波幅,而在无收益无损失条件下两组被试诱发的RewP波幅不存在显著性差异。此外,海洛因戒断组由金钱收益条件诱发的P3波幅与无收益无损失条件诱发的P3波幅不存在显著性差异,而对照组由金钱收益条件诱发的P3波幅显著大于其由无收益无损失条件诱发的P3波幅。在金钱损失加工的反馈阶段,由金钱损失和无收益无损失条件诱发的RewP波幅在两组被试之间不存在显著性差异,且两组被试由金钱损失条件诱发的P3波幅均显著大于其由无收益无损失条件诱发的P3波幅。以上结果说明海洛因戒断者的金钱奖赏反馈加工存在异常,具体表现为其对金钱奖赏的敏感性降低或对金钱奖赏的趋近动机减弱。     

汉语作为第二语言学习的脑机制

国家兴,语言强。近年来,汉语作为第二语言学习的认知神经机制研究日渐增长,但汉语二语学习脑机制的系统归纳及相关理论模型仍处于起步阶段。基于汉语二语学习近20年的脑机制研究,以及最新二语学习脑机制的研究和理论,可以归纳主要发现为：1)汉语声调学习最初依赖右颞上回和右额下回,掌握后转而依赖左颞上回;2)汉字字形学习与双侧额下回及右梭状回有关,而汉字语音学习则与左颞顶叶区相关;3)汉语二语学习初期会依赖右脑重要脑区(额下回、梭状回等),随汉语能力的提升,这种依赖减弱。综上,汉语二语学习与右脑关系密切,经历了由右侧功能主导转向双侧化或者左侧化的动态大脑发展变化过程。汉语学习者所采取的二语学习方法及其语音听辨能力,会影响学习者的语言功能、脑结构及其脑功能网络连接方式。未来研究可以从被试语言背景、研究范式和内容、数据分析等角度出发,探寻汉语二语学习的有效方法,构建并完善汉语二语学习认知神经机制的相关理论模型。     

艺术设计中创造性思维的fMRI研究：一项基于智能CAD的探索

本项工作尝试将人类思维的神经生物学基础研究与人工智能的研究成果相结合, 利用类比生成模型的原理, 开发了一个计算机辅助设计系统“多源类比人脸生成系统”, 并运用此平台开展了fMRI实验, 对人类大脑创造性思维的神经生物学机制进行了探索。实验采用open-ends模式下的“design task”和problem solving模式下的“control task”作为对照, 共采得15名健康成人被试的有效数据。数据结果显示design task与control task相比更为显著地激活了内侧前额叶、额中回、右侧颞上回、前扣带回、双侧海马、楔前叶这些脑区。综合以往研究推测, 内侧前额叶可能更多地与即兴自由创作中对自我信息的表征有关, 颞叶可能与不断产生和输出新颖性的观点有关, 边缘系统则可能主要与创造性活动中的动力驱动作用有关。总的来说, 创造性思维是多个脑区同时参与的高度分布式加工的结果。     

藏汉双语者汉语阅读理解的静息态功能连接分析

研究结合静息态全脑功能连接密度和基于种子点的功能连接（FC）分析考察了藏汉双语者汉语（L2）阅读各子能力（细节捕捉和推理判断）的固有脑功能组织特点。结果发现左侧额下回—左侧颞上回和右侧舌回—右侧中央前回之间的FC值均与细节捕捉题得分和推理判断题得分呈显著正相关,但是左侧额下回—右侧顶下小叶之间的FC值只与推理判断题得分呈显著正相关。表明藏汉双语者汉语阅读各子能力之间既有重叠的又有不同的功能连接通路。     

汉-英儿童双语者母语和二语加工的相互作用:来自神经机制方面的证据

双语者语言加工的神经机制一直是语言认知神经科学研究关注的热点问题之一。前人研究多关注二语加工过程,较少研究母语加工神经网络与二语加工神经网络之间的相互作用;并且前人研究多以成人为被试,研究结果可能会受到发展成熟因素的影响。本研究中,28名汉英儿童双语者进行了两种语言条件下的语音判断任务和字形判断任务,在进行任务的同时进行了磁共振扫描。通过全脑分析、感兴趣区分析和相关分析,结果显示:1)汉语语音、字形加工和英语语音、字形加工激活了类似的脑区网络,但也存在差异。汉语特异脑区(根据Tan等人对汉英跨语言比较的元分析进行定义)右侧枕下回、梭状回以及左侧扣带回在英语语音、字形任务中都显著激活,英语语音任务还额外激活了汉语特异的左脑额中回和中央前回;英语特异脑区(根据Tan等人对汉英进行跨语言比较的元分析进行定义)左脑额内侧、额下回以及梭状回在汉语语音、字形加工中显著激活。2)儿童的英语熟练度越低,左脑扣带回(汉语特异脑区)在汉语语音和汉语字形任务中的激活越强;汉语熟练度越高,左脑额下回(英语特异脑区)在英语字形任务中的激活越强,左脑颞上回(英语特异脑区)在英语语音任务中的激活越弱。两个任务的结果一致说明:汉英双语者母语加工的神经网络与二语加工的神经网络之间存在相互作用,并且受到双语熟练度的调制。     

语言熟练度对Stroop效应的影响——不平衡双语者的任务态fMRI研究

目的:探讨语言熟练度对Stroop效应的影响及其背后的脑机制。材料与方法:17位被试参与本研究。被试母语为汉语,第二语言为英语。在被试完成中英文的stroop色字的任务过程中对被试进行fMRI扫描。结果:在色字相一致的条件下,中文任务与英文任务相比,双侧背侧枕叶及右侧背外侧前额叶有更强的激活; 反向比较,双侧腹侧枕叶有更强的激活。在色字不一致的条件下,中文任务与英文任务相比,双侧背外侧前额叶、右侧枕下回有更强的激活; 反向比较,并无显著激活的脑区。此外,中文Stroop效应引起左侧额下回显著的激活。英文Stroop效应中,左侧额下回无显著激活。结论:结合前人研究,我们得出,语言熟练度影响了对注意控制有重要作用的背外侧前额叶以及与反应抑制有关的左侧额下回在Stroop任务中的参与程度,进而影响了Stroop任务的表现