视觉两选择持续注意任务下脑电节律波研究文献综述

 2022-08-14 10:08

持续注意的神经机制

摘要：持续注意是一项基本的认知能力，在日常生活中发挥着至关重要的作用。理解持续注意的神经机制对一些神经障碍的诊断具有重要意义，这将有利于提高个体的持续注意力。本文对持续注意的行为研究和EEG研究进行分析。发现持续注意的行为研究主要通过反应时任务，持续注意的EEG研究主要探究任务下的脑电节律波活动。行为表现反映了潜在的神经元振荡，RT-Mean、虚报率与脑电节律波有关，但是持续注意的反应时变异与脑电节律波的关系尚不清楚。

关键词：持续注意;EEG;反应时;节律波

一、文献综述

持续注意力是指在一段时间内将注意力保持在当前任务的能力，或者在连续和重复的活动中保持一致的行为反应而不受干扰的能力[1]。它是一项基本的认知能力，在日常生活中发挥着重要的作用，如学校听课、汽车驾驶等都需要保持注意力集中[2][3][4]。然而，对个体来说注意力的维持并不容易，因为它存在一定的波动[5]。另外，某些特殊的生理状况，例如饮酒[6]、睡眠不足[7]等都常伴有持续注意力的减低，而这种降低会带来许多不良的后果，比如学生学业成绩下降，司机出现交通事故等。此外，持续注意力还与许多脑疾病有关，例如注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder, ADHD）[8]和轻型脑外伤（mild traumatic brain injury, mTBI）[9]等。因此，理解持续注意是很有必要的，许多研究者围绕持续注意开展了一系列行为及其脑机制的探索。

在持续注意的行为研究中，常用的任务是反应时任务，包括埃里克森侧翼任务（Eriksen Flank Task, EFT）、持续注意反应任务（Sustained Attention to Response Task, SART）、两选择反应时任务（Two Choice Reaction Time Task）等等。EFT任务由五个箭头组成，中间箭头与两边的箭头方向可能一致，可能不相关，可能不一致，要求被试根据中间的箭头方向做出按键反应[5]。SART任务由0-9数字组成，数字依次呈现，要求被试看到数字出现立即按键，除“3”不按键[10]。两选择反应任务有两种刺激选择，被试需根据箭头的朝向做出不同的反应[11]。这些任务通常持续数分钟或数十分钟，因此这些任务也被称作连续操作任务（continuous performance task, CPT）[12]。需要注意的是，不同的任务涉及认知的不同方面。

使用这些任务测量持续注意，常用的核心指标是个体内反应时变异（intra-individual variability of reaction time, RT-IIV），它是指被试在参与任务的过程中，反应时的波动[13]。具体包括反应时标准差（the standard deviation of reaction time, RT-SD）、反应时变异系数（the coefficient of variation of reaction time, RT-CV）。此外，漏报率（Omission Error Rate）、虚报率（Commission Error Rate）等指标也能用来衡量注意力的变化，但是漏报率虚报率指标不够稳定，重测信度较低[14]。

持续注意的行为研究较一致地发现被试的持续注意在任务中会发生变化，表现为随着时间的推移，个体内反应时变异增加[5]。但是背后的脑机制尚不清楚。

持续注意的脑机制研究依赖于神经成像技术的发展，包括脑电图（Electroencephalogram, EEG）、功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI）、脑磁图（Magnetoencephalogram, MEG）等等。近年来，有研究开始使用脑电图来测量持续注意的脑机制。由于神经振荡在所有动物中都能观察到，并被认为反应了神经元的节律活动[15]。这种节律性放电会引起皮层局部场电位变化，可通过EEG进行记录。记录的电生理数据可通过快速傅里叶变换从时域转换到频域，以确定这些波动的光谱组成，从而确定神经活动的节律特征。在认知电生理研究中，频率被划分为5个频带：Delta波（delta;, 1-4 Hz），Theta波（theta;, 4-8 Hz），Alpha波（alpha;, 8-14 Hz），Beta波（beta;, 14-30 Hz），Gamma波（gamma;, gt;30Hz）[16],它们分别具有不同的功能。例如：alpha;波在视觉活动中具有抑制性[17]；gamma;波对注意和认知过程具有促进作用[18]；theta;波可以调节认知、记忆和注意[19]等等。

剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付

免费ai写开题、写任务书： 免费Ai开题 | 免费Ai任务书 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版

您可能感兴趣的文章