基于特征期望和空间期望的分心物抑制的神经机制 / 四六文摘

　Keywords　

分心物抑制 (distractor suppression)

统计学习 (statistical learning)

注意 (attention)

EEG

视觉搜索 (visual search)

视觉环境中充满了令人分心的东西，我们需要抑制分心物，才能集中注意力。以往研究认为，经验产生的期待能够抑制分心(Noonan, 2018)。分心物特征期望(颜色、形状)、空间期望(分心物位置)都会引起分心物抑制。但是，关于分心物的特征和空间位置对分心物抑制的影响的研究还不够充分。因此，Moorselaar等(2021)使用额外奇异刺激范式，研究特征期望和空间期望的不同条件结合时，分心物抑制如何表现。α波活动也是神经抑制的标志，但是在出现空间期望前，是否出现α波段活动存在争议。因此，除了使用ERP对比不同条件对分心物处理的影响外，还观察了特征、空间期待时α波段的活动。

方法

实验设计：

采用2(分心物特征设置：特征固定，特征混合)×2(分心物空间设置：空间偏向，无空间偏向)的被试内实验设计。

特征固定：分心物的颜色(红色或绿色)和形状(菱形或圆形)固定；特征混合：分心物颜色和形状随机。

无空间偏向：分心物以相等的概率出现在每一个位置上，和目标出现在同一水平或垂直线上；空间偏向：66.7%的分心物出现在同一位置，目标相等的出现在每一个位置上。

因变量为反应时、反应正确率。以及，表示不同条件下分心物抑制的脑电成分：N2pc、pd、α波成分变化。

被试信息：24名被试，其中男性4名，年龄范围18-37岁。

实验过程：

首先出现随机时间空白屏：0-350ms，随后出现任务屏：1200ms，要求被试找出屏幕中唯一不同形状的图案，并按键判断图案中短线是垂直还是水平的。

所有实验任务完成后，按键判断分心物在哪个位置出现的次数更多。

图1 实验范式图

结果

（1）行为结果

①无空间偏向时，无论对特征是否有期待，存在分心物的反应时都大于没有分心物的反应时(图2A)。在混合特征下，每个试次对分心物特征的捕获速度都不同，固定特征下，对分心物特征捕获速度只有前两个试次有差异(图2B)。

②无论分心物特征是否固定，分心物存在空间偏向，以及分心物高概率出现在同一位置时，被试反应时都更快(图2C)。

图2 行为实验结果

注：图A表示无空间偏向、不同分心物特征设置时，存在分心物与没有分心物的反应时差异。图B表示，无空间偏向、不同分心物特征设置时，不同试次组之间的注意捕获差异。图C表示，不同特征和不同空间条件下，对不同概率位置的分心物的反应时差异。

（2）ERP结果

①早期Pd波峰在没有空间偏向时，固定特征比混合特征条件下更高。晚期pd峰值在混合特征下出现的更晚(图3)。

图3 脑电结果

②在固定特征组的后40个试次中，Pd的面积比前20个试次大(图4)，存在空间偏向的pd面积大于无空间偏向组。

图4 不同试次中的pd成分差异

③所有条件下都能诱发明显的N2pc。在无空间偏向组块中，固定特征组的N2pc振幅大于混合特征组，早期的pd成分出现后，立即出现了N2pc。

结论

分心物特征期待和空间期待都有助于干扰物抑制。先做无空间偏差实验，再做空间偏差实验，被试能够保持长时间敏感，但是对当前分心物的期待受到之前任务试次的影响。早期、晚期Pd成分之间存在功能分离。前者反映了与试次间启动相关的早期感觉抑制，后者反映了对预期的较长时间尺度的敏感抑制。此外没有观察到预期alpha波段活动的增加。这些发现揭示特征期待与空间期待对分心物抑制的潜在神经机制。

参考文献

Moorselaar, D. V., Daneshtalab, N., & Slagter, H. A. (2021). Neural mechanisms underlying distractor inhibition on the basis of feature and/or spatial expectations. Cortex, 137, 232-250.

Noonan, M. P., Crittenden, B. M., Jensen, O., & Stokes, M. G. (2018). Selective inhibition of distracting input. Behavioural Brain Research, 355, 36-47.