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一、简答题

1． 人们发现，大脑两半球对情绪性信息的加上是不对称的，在脑功能指标上存在着偏侧化现象，有两种理论对此加以解释:半球优势假说认为，只有右半球负责对情绪的加工; 效价假说认为，不同效价的情绪是由不同的大脑半球进行加工的，右半球主要加上消极情绪，左半球主要加工积极情绪。

（1）请设计一个混合实验检验这两种假说，并简要说明需要控制哪些主要额外变量。

（2）什么样的实验结果支持半球优势假设说?

（3）什么样的实验结果支持效价假说?

【答案】（1）被试选取:正常人被试，在利手性，性别，年龄，教育程度等方面匹配。

实验材料:情绪图片，（情绪效价分别为正性和负性，以及中性刺激作为填充材料。每种类型的图片数量相同）。

实验程序:将被试分为两组，其中一组被试观看负性情绪刺激，另外一组被试观看正性情绪刺激。同时进行fMRI 扫描。

实验设计:自变量为:大脑半球（左半球，右半球）×刺激类型（正效价，负效价）。

因变量为:被试的左右半脑的激活情况。

需要控制的额外变量:

①被试的性别、左右利手性。两种条件下被试的男女人数相同，并且全部为右手利。

②被试的年龄。可以将年龄作为一个协变量，通过一协方差分析的方法排除年龄的影响。 ③被试的疲劳和庆倦等情绪。在实验刺激中插入部分中性刺激，采用随机化的方法呈现材料刺激。

数据分析:获得被试在正性刺激条件和负性刺激条件下的左右半球激活程度（中性刺激条件下的数据不进入数据分析）。然后进行两因素混合设计方差分析。

（2）如果对于两组被试，右半球的激活都显著高于左半球的激活，说明无论情绪刺激的效果如何，都是主要由右半球负责加工，这就支持了半球优势假说。

（3）如果对于负性情绪组，右半球的激活显著高于左半球，对于正性情绪组，左半球的激活显著高于右半球，说明不同效价的情绪是由不同的大脑半球分别进行加工的。该结果就支持了效价假说。

2． 用实验说明意识和知觉的关系。

【答案】意识和知觉的关系可以用DB 病人的实验来说明。盲视是用来描述没有意识到知觉

存在时盲区所产生的视觉能力。DB 病人手术后左侧视野出现了盲视。由于右半球视觉皮层接受左视野的信息，左半球视觉皮层接受右视野的信息，DB 通过手术去除了右半球视觉皮层的大部分，所以他左视野和右视野在大脑的代表区就表现出不同。用动态视野检查法确定DB 的盲视区域。

（1）实验程序

在实验中要求DB 通过迫选的方法猜测左视野盲区中是否有一小块光斑，如果有，就指出光斑的位置。在另外的实验中，要求DB 猜测一条短线的方向。所有的测验都是在控制光照的条件下进行的，DB 的头和注视方向保持固定。刺激在盲区中呈现得非常快，所以DB 没有时间转动他的眼睛来注视没有受损的视野。线条和点状刺激大小相同，强度适中，但是它们的大小和强度会同时影响受损的和没有受损的视野，因此，可以把视野盲区中目标的觉察与没有受损的视野区域和盲点对目标的觉察加以比较。如果DB 的盲点能够觉察到目标物，那么就意味着目标物的强度和尺寸足够大，激活了眼睛的敏感区域。

（2）实验结果

Weiskrantz 的实验中给DB 呈现垂直和水平方向的点状或短线目标物，结果发现，DB 对于在盲区中呈现的目标物方向的定位、觉察和猜测的准确率均明显地高于随机判断的基线水平。

3． 脑认知成像技术有哪些? 请说出成像原理及优缺点。

【答案】脑认知成像技术主要有:正电子发射层析照相术（PET ），fMRI ，功能近红外光谱技术（fNIRS ），脑电图（EHG ）. 月亩磁图（MEG ），经颅磁刺激（TMS ）和光遗传学技术。

（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