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一、简答题

1． ERP 技术在注意领域内有哪些应用?

【答案】ERP 即事件相关电位，指在时间上与事件相联系的电位，是注意的电生理学研究的重要因变量。ERP 技术在注意领域内的应用有:

（1）注意分散任务的研究。注意分散任务是一种使各种刺激竞争注意资源，从而使注意发生分散的任务。研究表明，对目标刺激的注意，提高了ERP 在P200到P300的振幅。这意味着大振幅事件相关电位的P200成分与注意分散任务有关。

（2）不随意注意的研究。朝向反应是不随意注意的生理基础，是指由新异的强刺激引起机体的一种反射活动，表现为机体现行活动突然中止，头面部甚至整个机体转向新异刺激的方向。一些研究者通过对ERP 的研究发现，一个常出现在大脑额区或额中央区的ERP 成分—不匹配负波与朝向反应密切相关。

（3）有关早期选择理论的研究。电生理学测量对于寻找选择位点是很方便的，因为它提供了对刺激和反应之间加工过程的连续测量，研究者可以准确判断受注意和不受注意的刺激所对应的ERP 在什么阶段开始产生差异。ERP 实验的发现为早期选择理论提供了有效的支持。

2． 举例说明闪烁范式的操作步骤。

【答案】（1）闪烁范式的操作过程:

①给被试呈现初始情景图片，持续呈现5s ;

②呈现一个空屏，持续时间100ms ;

③最后呈现变换情景图片，持续时间为5s

靶刺激变换方式的操作是通过改变情景图片组中不同图片呈现的顺序实现的。情景变换的控制采用了眼动呈现关联技术，在试验开始5s 之后，当注视的位置超出了以注视试点为圆心的2度视角的圆的边界，情景即发生变换。

（2）闪烁范式研究案例

白学军、康廷虎、闫国利（2010）采用此范式，将兴趣区界定为每一个情景中靶刺激出现或者消失的区域。眼动指标是首次注视启动时间、前3次注视持续时间。其中，首次注视启动时间指从实验材料呈现至被试对情景改变区域开始第1次注视的时间; 前3次注视持续时间指从呈现实验材料开始，被试注视点进入情景改变区域的前3次注视持续时间。结果发现:与靶刺激增加相比，靶刺激的删除更易引起被试的优先注意，而且会抑制首次注视过程中的信息提取。

3． 怎样理解颜色编码是两阶段的过程?

【答案】视网膜锥体联系着视觉系统的三对对立的神经过程:蓝一黄过程，绿一红过程和白一

，在视网膜以后的视觉通路上都存在着对立的神经过程，黑过程（与光的强弱有关而与颜色无关）

因此，颜色编码是一个两阶段的过程:

（1）第一阶段是S 、M 和L 锥体接受不同波长的光刺激，这可以理解为三色过程。

（2）第二阶段是神经细胞的两对对立过程对颜色进行编码，这可以理解为是四色过程。在视觉皮层区，人们也发现了颜色编码的兴奋一抑制过程。总之，红、绿、蓝三种颜色首先由视网膜锥体细胞进行加工，然后颜色信息在视神经通路的不同水平上以兴奋一抑制的对抗过程逐步得到编码。

4． 脑认知成像技术有哪些? 请说出成像原理及优缺点。

，fMRI ，功能近红外光谱技【答案】脑认知成像技术主要有:正电子发射层析照相术（PET ）

，脑电图（EHG ）. 月亩磁图（MEG ），经颅磁刺激（TMS ）和光遗传学技术。 术（fNIRS ）

（1）PET

①成像原理

a. 含放射性同位素的造影剂通过静脉注射或吸入气体进入体内后，随血液进入脑组织;

b. 同位素释放出的正电子与脑组织中的电子相遇时发生湮灭而产生一对方向相反的γ射线; c. 这对γ射线被专门的装置探测到，并据此推断出同位素在大脑的位置分布;

d. 神经活动的增强会导致附近代谢的增多，因此含有同位素的脑血流会增加。所以，通过检测同位素的分布，可以间接地反映神经活动的分布情况。

②缺点

a. 成像所需时间较长，所以在实验范式上选择余地很小，通常只能采用组块设计，因此基于PET 的研究容易受到练习或者疲劳等干扰因素的影响。

b. 造影剂包含放射性物质，所以同一被试不宜频繁参加PET 实验，这不利于那些需要被试多次参加实验的研究。

c.PET 造价高昂。

（2）fMRI

①成像原理

a. 在大脑活动过程中，局部脑血流大幅度增加，而同时耗氧量却只有极小的增加。这就导致了血液中脱氧血红蛋自浓度减少;

b. 脱氧血红蛋白由于其更强的顺磁性在大脑活动区域周围产生一个局部的磁场，而该局部磁场会使采集到的MRl 信号减弱;

c.fMRI 对基于这种局部磁场强度的变化进行检测，从而间接地测量大脑的活动水平。

②优缺点

a. 信号直接来自大脑的神经活动，无需注人造影剂和同位素等其它试剂，因此适用于各个年龄段的被试，而同一被试可以在短时间里多次参加实验;

b. 空间分辨率非常高，可以达到lmm ，因此可以进行精确的功能定位;

c. 有大量成像参数供实验者自由控制，以完成各种特定需求的扫描和多种实验范式。

d.fMRI 不是直接检测神经活动，而其所记录的血氧信号通常滞后于神经活动5~8s因此它的时间分辨率较低。

（3）fMRl

①成像原理

fNIRS 利用特定波长的近红外光与脑组织中脱氧血红蛋白和氧合血红蛋自之间的吸收和散射关系，通过检测被试在执行任务时，局部脑血流中脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的浓度变化，进而间接测量脑区的神经活动。

②优缺点

a.fNIRS 是无创性的。

b.fNIRS 对头动的容忍度较高，设备可以自由移动，对测试环境没有特殊要求。

c.fNIRS 价格相对低廉，适合经费相对短缺的实验室使用。

d. 只适用于对大脑表层神经活动的研究，而对大脑深处的神经活动小敏感;

e.fNIRS 的空间分辨率很低，无法对大脑的神经活动进行精细定位。

（4）EEG

①成像原理

a 大脑工作时，神经元的发放引起带电离子的运动从而产生微电流;

b. 微电流在头皮表面形成微弱的电位差（微伏级），EEG 装置通过高灵敏的电极和放大器来探测这些电位差。

c.EEG 主要是通过波幅、潜伏期、电位的空间分布和频谱等指标提供大脑对信息的加工过程。 ②优缺点

a. 脑电直接反映了神经的电活动，有着极高的时间分辨率。

b. 造价较低，使用、维护也较方便

c. 完全无创，适用于各个年龄段的被试。

d. 缺乏功能定位能力，因此在对脑电数据的解释上存在较大的不确定性。

（5）MEG

①成像原理

a. 根据电磁感应原理，大脑在进行加工时产生的电流能够在头颅外表产生感应磁场。

b.MEG 通过捕捉这种磁信号来推测大脑内部的神经活动。

②优缺点

a.MEG 的突出优点是对神经兴奋源的定位更为直接和准确。

b.MEG 在功能定位上存在逆向问题。

c.MEG 造价高昂，不具有可移动性，因此MEG 难以在研究中被大量使用。

（6）TMS