工作记忆负载对Stroop干扰效应的影响：来自EEG神经震荡的证据

摘要

认知控制是人类灵活适应动态多变环境的一个核心功能。它使人类在面对多种刺激或行为可能时，能够选择较为微弱、但是却与目标相关的刺激或行为，与此同时忽略或者抑制较强的、却与目标无关的刺激或行为。工作记忆指人脑中进行暂时性的信息存储和操作的系统。尽管认知控制和工作记忆属于两个不同的概念，然而十多年来，大量的研究证据使研究者认为这两个概念在一定程度上是相互重叠的。但是，工作记忆对同时进行的认知控制任务究竟有何种影响仍然没有一致性的结论。前人的许多行为数据表明，在不同的情况下，工作记忆会增强或者降低同时进行的认知控制任务的干扰效应。然而，工作记忆对Stroop任务的调控效应，其背后的神经震荡层面的证据还相当匮乏。
　　鉴于此，本研究采用双任务实验范式，研究了视觉工作记忆负载对一般的中文Stroop任务的影响以及相应的神经震荡层面的证据。在实验一中，我们让32名健康大学生被试相继完成单一的中文Stroop任务和有视觉工作记忆负载的中文Stroop任务（工作记忆负载与Stroop刺激相继呈现），并同时记录被试的行为和脑电数据。我们发现，在双任务条件下，被试的Stroop干扰效应，无论从行为反应时上还是theta频段的事件相关频谱波动(ERSP)上来看，相比单任务条件，都有明显的降低。并且，theta频段ERSP所表征的这种Stroop干扰降低的效应与反应时上表征的Stroop干扰降低的效应之间存在非常显著的正相关。应用LORETA技术的源定位结果显示，工作记忆负载降低Stroop干扰量的这种效应可以被左侧额中回的源所解释。与此同时，前部alpha频段表征的Stroop一致性效应却并未受到视觉工作记忆负载的影响。
　　在实验二中，我们选取另外13名健康大学生被试分别完成了单一的Stroop任务、视觉工作记忆负载与Stroop刺激相继呈现的双任务、视觉工作记忆负载与Stroop刺激同时呈现的双任务。通过分析被试的反应时，我们发现，当视觉工作记忆负载与Stroop刺激相继呈现时，相比单一的Stroop任务，被试的Stroop干扰效应降低。而当视觉工作记忆负载与Stroop刺激同时呈现时，相比单一的Stroop任务，被试的Stroop干扰效应反而增大。这说明了实验一中视觉工作记忆负载对Stroop干扰量的影响并非是由于Stroop刺激之前的额外的视觉刺激编码，而是视觉工作记忆负载确实作用于中枢资源从而对认知控制产生影响。
　　所以，本研究表明，工作记忆负载对Stroop冲突的影响可以通过头皮中前部的theta频段节律活动来表示。这种theta频段节律活动的变化反映了工作记忆负载下认知控制的降低。而前部alpha频段虽然也参与了认知控制过程，但是它的功能意义和theta频段有所不同，这表现在alpha频段与theta频段在视觉工作记忆负载调控下出现分离，其表征的冲突效应并不受工作记忆负载的影响，这可能反映了alpha频段对认知控制水平的波动更为不敏感。

目录

声明

摘要

1 引言

2 文献综述

2．1 以Lavie等人为主的研究工作

2．1．1 工作记忆负载降低认知控制

2．1．2 工作记忆负载降低认知控制的理论解释

2．2 以Kim等人为主的研究工作

2．2．1 工作记忆负载增强认知控制

2．2．2 工作记忆负载降低认知控制的理论解释

2．3 EEG诱发活动

3 实验一

3．1 实验目的

3．2 实验方法

3．2．1 被试

3．2．2 实验材料

3．2．3 实验设计

3．2．4 实验流程和实验任务

3．2．5 EEG的记录和数据分析

3．2．6 源定位分析

3．3 实验结果

3．3．1 行为数据

3．3．2 Stroop任务时的EEG数据

3．3．3 相关性分析

3．3．4 源定位结果

4 实验二

4．1 实验目的

4．2 实验方法

4．2．1 被试

4．2．2 实验材料

4．2．3 实验设计

4．3 行为实验结果

5 讨论

6 结论

参考文献

致谢

发表论文及参加课题