内侧前额皮层-伏隔核环路在决策冲动中的作用：基于动物模型的研究

注意缺陷多动障碍(attentiondeficit/hyperactivitydisorder,ADHD)行为控制不足与决策冲动密切相关,后者受内侧前额皮层(medial prefrontal cortex, mPFC)与伏隔核(nucleus accumbens, NAc)调节。为调查ADHD决策冲动与m PFC-NAc间功能耦合的关系,研究采用ADHD模型SHR (spontaneously hypertensive rat, SHR)大鼠,结合延迟折扣任务和在体电生理,研究发现,与对照Wistar (WIS)大鼠相比, SHR大鼠对延迟大奖赏的选择百分比降低; WIS大鼠m PFC-NAc的Theta频段相干值表现为延迟选择时显著大于立即选择时、首次选择时大于连续选择时、转换试次时大于连续试次时,而SHR大鼠在上述条件均低于WIS大鼠。回归分析发现m PFC-NAc的相干差值与延迟大奖赏选择率显著正相关。结果表明m PFC-NAc间功能联系减弱是ADHD决策冲动缺陷的重要环路基础,该缺陷与其深度信息加工以及策略转换能力受损有关,扩展了ADHD决策冲动的认知和神经机制的认识。     

γ节律神经振荡：反映自闭症多感觉整合失调的一项重要生物指标

多感觉整合是对不同感官信息进行选择、联系、统一乃至解释的加工过程, 它需要神经系统不同功能区域的共同投入与相互协调, 以实现多种感觉信息的时间捆绑以及全局性的预测编码。而γ神经振荡因具有反映神经皮层兴奋/抑制的平衡状况, 实现多感官信息的时间同步, 以及通过跨频耦合实现全局性预测编码的特点, 在多感觉整合的加工过程中发挥着重要作用。相比正常个体, 自闭症患者神经系统中的GABA中间神经元存在结构与功能异常, 导致γ神经振荡紊乱, 由此破坏了正常的时间同步以及预测编码加工, 并最终引发多感觉整合失调。基于上述因果关联, 未来研究可结合无创可逆性干预技术, 以γ节律神经振荡为生物反馈指标, 形成科学系统化的临床干预治疗方案。     

创造力产生过程中的神经振荡机制

创造力究竟是怎么产生的, 目前尚未得出一致的结论。神经电生理技术因其高时间分辨率, 可以准确地揭示创造力产生进程中的神经振荡机制, 从而帮助人们更深刻地理解创造力的本质。近年来的研究发现, 单节律alpha神经振荡会随着创造力的增加而增强, 这反映了创造力产生过程中的内部信息加工需求增加、自上而下的抑制控制增强。同时, 多频段神经振荡交叉节律耦合体现了创造性产生过程中额叶、颞叶和顶叶等多脑区之间信息交流的动态变化。未来研究应该以整合理论框架为基础, 结合多层次多方法的研究工具, 引进更生态化的数理计算方法, 并利用计算神经科学建模来预测个体创造力发展趋势, 从而全面深刻地认识创造力的本质。     

口语句子的韵律边界：窥探言语理解的秘窗

韵律边界加工与言语理解紧密相关, 最近十几年来逐渐成为心理学和语言学的研究焦点。韵律系统包含若干由小到大的韵律单位, 不同单位的韵律成分其边界强度不同, 表现在音高、延宕和停顿三个声学线索上的参数也不同。句子的听力理解过程中, 听话人运用声学线索感知权重策略对韵律边界的声学线索进行加工。从神经层面上来看, 对于韵律边界的加工, 大脑显示出独立且特异性的神经机制。韵律边界的加工能力在婴儿出生后随年龄的增长而发展, 到了老年阶段则逐渐退化, 而且似乎能够对二语迁移。未来, 需要扩大对韵律边界声学表现的考查范围, 进一步明确韵律边界的加工过程, 进一步厘清韵律边界加工和句法加工之间的关系, 进一步关注二语者韵律边界加工能力的发展。     

自我信息的反应抑制优势：来自神经振荡的证据

为探明个体对自我信息的反应抑制神经机制,记录了被试在完成面孔识别的停止信号任务时的脑电信号。神经振荡结果显示,反应任务中,加工自我面孔引发了更大的同步化δ节律和去同步化β节律;停止任务中,自我面孔引发了更大的去同步化β节律,特别在大脑前额区和中线上。表明,自我信息的反应抑制优势发生在抑制控制阶段,在于增强的β节律的去同步化促进了运动准备,提高了后续的动作抑制的速度。     

学前儿童迷走神经活动与情绪反应、情绪调节及冲动性的关系

Porges的多迷走神经理论提出迷走神经活动(vagal activity)与儿童的情绪及社会行为密切联系,已有研究探讨了儿童迷走神经活动与儿童的情绪反应及调节的关系,但研究结论不够清晰,需要进一步研究澄清。本研究选取93名4-6岁学前儿童被试,运用生理测量手段与呼吸性窦性心律不齐(respiratory sinus arrhythmia,RSA)分析的方法,采用父母报告的学前儿童情绪反应强度、情绪调节能力、冲动性为结果变量,进一步探讨儿童迷走神经活动(以基线RSA、RSA撤出、RSA恢复为指标)与情绪反应、情绪调节及冲动性的关系。研究发现:(1)基线RSA与儿童情绪反应强度显著负相关,与儿童情绪调节能力显著正相关,基线RSA是儿童情绪反应强度显著负向预测因子,是儿童情绪调节能力的显著正向预测因子;(2)RSA撤出、RSA恢复性与儿童冲动性显著负相关,是儿童冲动性显著负向预测因子。研究结果支持了Porges的多迷走神经理论,表明迷走神经活动与儿童情绪反应、情绪调节及冲动性密切联系。     

不同频率经颅交流电刺激在精神疾病中的应用

近年来, 研究者开始将经颅交流电刺激技术应用于精神疾病领域中, 其中, 以γ、α频率最受关注。tACS作用于精神疾病的可能机制包括两个方面, 直接调节异常的大脑神经活动和间接改善患者的认知功能。首先, 使用特定频率的tACS作用目标脑区, 可以调节对应频率的神经振荡和大脑功能连接, 通过作用于疾病相关的异常大脑活动, 直接改善患者的临床症状。其次, 并不针对某种疾病特异受损的大脑活动, 而是用tACS激活与认知功能相关的大脑环路, 广泛地提高患者的注意、记忆等多种认知功能, 进而整体上缓解不良症状。目前, 使用tACS治疗精神疾病这一领域还有一些尚未解决、值得探讨的问题。tACS的作用机制研究、刺激参数和范式改进、技术升级, 可以成为心理学、脑科学以及临床医学的重点研究方向。     

节律在听觉言语理解中的作用

言语理解是听者接受外部语音输入并且获得意义的心理过程。日常交流中, 听觉言语理解受多尺度节律信息的影响, 常见有韵律结构节律、语境节律、和说话者身体语言节律三方面外部节律。它们改变听者在言语理解中的音素判别、词汇感知以及言语可懂度等过程。内部节律表现为大脑内神经振荡, 其能够表征外部言语输入在不同时间尺度下的层级特征。外部节律性刺激与内部神经活动的神经夹带能够优化大脑对言语刺激的处理, 并受到听者自上而下的认知过程的调节进一步增强目标言语的内在表征。我们认为它可能是实现内外节律相互联系并共同影响言语理解的关键机制。对内外节律及其联系机制的揭示能够为理解言语这种在多层级时间尺度上具有结构规律的复杂序列提供了一个研究窗口。     

动态面孔和语音情绪信息的整合加工及神经生理机制

面孔、语音情绪信息的整合加工是社会交往的重要技能, 近年来逐渐引起心理学、神经科学研究的关注。当前研究较为系统地考察了双通道情绪信息整合加工的行为表现和影响因素, 也很好地回答了“何时整合”与“在哪里整合”两个认知神经科学关注的问题, 但对“面孔、语音情绪信息能否整合为一致情绪客体？双通道情绪信息在大脑中如何整合为一？”两个关键问题都还缺乏系统研究。因此, 本项目拟系统操纵面孔、语音刺激的情绪凸显度和任务要求, 引入动态面孔-语音刺激以增加外部效度, 综合运用行为和电生理技术, 从多角度挖掘数据, 特别是引入神经振荡(时频、相干)分析, 系统考察动态性面孔和语音情绪信息是否能整合成一致情绪客体, 并在神经振荡层面探明双通道情绪信息整合的机制。     

工作记忆的神经振荡调控：基于神经振荡夹带现象

工作记忆的神经振荡机制研究是当前记忆领域的研究热点之一。那么, 神经振荡仅仅是工作记忆过程的伴随现象, 还是直接参与并调控了工作记忆的加工过程?已有研究发现, 大脑内部的神经振荡活动在外界节律性刺激的驱动下, 逐步与外界刺激节律相位同步化, 这一现象被称为“神经振荡夹带”。重复经颅磁刺激(repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, rTMS)和经颅交流电刺激(transcranial Alternating Current Stimulation, tACS)干预研究基于此现象, 对大脑局部脑区施加节律性磁、电刺激, 进而调控工作记忆过程中特定频段的神经振荡活动、跨频段的神经振荡耦合或跨脑区的神经振荡相位同步, 为神经振荡参与工作记忆加工提供较为直接的因果证据。未来研究需考虑从脑网络的角度出发, 调控多个脑区之间的神经振荡活动, 进一步考察神经振荡对工作记忆的影响。此外, 还需注意探索和优化rTMS/tACS调控工作记忆的刺激方案, 并辅以客观的脑电记录, 提高该类研究的有效性和可重复性, 最终达到提高工作记忆能力的目的。