运动对时距知觉的影响及其神经机制

在运动过程中,时距知觉的能力非常重要,能帮助个体对时长进行判断及对事件的发生做出预测和准备.近年来,越来越多的研究发现运动本身会直接影响个体的时距知觉.本文分别从运动参数、运动阶段、视觉运动刺激和运动有关的个体因素四个方面梳理了运动对时距知觉产生影响的行为学证据.目前已经有大量研究从不同角度证明,大脑运动系统组成了支持...     

时间结构信息在人类知觉中的作用及其脑机制

外界信息包含了丰富的时间结构,提取这些时间结构信息对于人类适应动态变化的环境具有重要的意义。然而,纵观认知科学领域,目前尚缺乏对这一问题的系统探讨。本文总结了时间结构信息的类型及特性,综述了视觉和听觉过程中,不同类型的时间结构信息广泛参与并调节认知活动的行为证据,及产生这些现象的神经基础。据此,本文提出对时间结构信息的提取和利用是人类认知的基本特点。来自不同通道、源于不同规律的时间结构信息不但可以通过调制神经振荡及诱发预期编码等机制在大脑中得到表达,还可以在此基础上有效调节知觉、注意甚至无意识信息加工等过程。同时,不同的时间结构信息也可能通过各自特异性的加工机制对认知产生影响。上述观点为理解大脑如何利用多样性的时间结构信息优化动态信息处理提供了理论基础,也激发研究者对这些现象背后的脑机制展开更加深入的探索。     

视觉学习与成人大脑的可塑性

我们对视觉特征和客体的分辨与识别能力会随着训练提高,这种现象被称为视知觉学习。对其神经机制的研究使我们更好地理解成人大脑可塑性。回顾了该研究领域的两大核心问题:(1)视知觉学习发生的皮层位置:学习发生在早期信息加工的视皮层,或是涉及决策等认知功能的高级额顶叶区域,抑或是视觉区域到高级认知区域的连接;(2)视知觉学习发生的形式:包括表征增强、表征锐化、易化等多种机制。最后,讨论了神经干预手段在知觉学习领域的应用,并展望该领域未来的研究方向。     

双稳态知觉的脑机制

当对视觉输入的信息有多种解释时,人们的知觉状态会在这些解释之间随机切换.目前,这种多稳态或双稳态知觉的神经机制仍处于争论之中.本研究分别以鲁宾花瓶和内克尔立方体两种双稳态图形为对象来研究双稳态知觉在大脑结构上的机制.首先,通过计算两种双稳态知觉的切换频率,发现两者切换频率之间有正相关关系.在此基础上,通过计算两种知觉切换频率与大脑灰质体积的相关性,发现鲁宾花瓶和内克尔立方体图形的切换频率均和右侧额下回的灰质体积存在显著的负相关.本研究表明,不同双稳态知觉之间具有共同的神经基础,这一共同的基础位于右侧额下回,支持了自上而下的加工在双稳态知觉中具有重要的作用.     

多目标视觉追踪中的分组效应及其可加性

如何减少注意资源的消耗、提升人类在动态视觉持续性注意任务中的表现,是持续性注意研究关注的重点问题,具有理论和实践的重要意义。多目标追踪任务是研究个体持续性注意的常用实验室方法。多目标追踪任务中,观察者可以利用基于物体特征的分组效应将多个运动目标知觉为一个更大的运动单元,从而减少注意资源的消耗、提高追踪任务表现。为了进一步节省注意资源、提升注意追踪的表现,研究者提出了注意追踪中分组效应的可加性问题。分组效应的可加性表现为基于两个及以上特征的分组对追踪表现的提高优于基于一个特征的分组。可加性的研究对理解不同分组效应的认知机制,个体动态视觉追踪中的注意机制和注意资源分配等具有重要意义。本文对以往的行为以及神经影像学研究进行了汇总,讨论了不同类型分组效应的知觉加工机制及其可加性,系统阐述了基于不同表面特征的不可加性,和基于表面特征与特定时空特征可加性的认知及其神经基础。未来可以从行为学实验角度探究更多基于不同特征分组效应的可加性,或者从注意追踪中基于不同分组效应的神经机制入手,探讨分组效应的可加性问题,为分组效应的分类及可加性研究提供更多认知和神经层面的依据。     

综述: 无创穿颅电刺激对人脑神经活动和认知功能的调控

穿颅电刺激被认为可以无创调节大脑的神经活动,为研究特定脑区与某一认知功能间的因果关系提供了可能.近些年,对穿颅电刺激作用机制和其对认知、运动功能调控的研究方面取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们总结了以往关于穿颅直流电刺激、穿颅交流电刺激和穿颅随机噪声电刺激三种刺激方式的发展历史及其作用机制,同时总结了其对感知觉(主要是视觉知觉)、注意和记忆等认知功能的调控,并对未来的研究方向进行了展望.     

无创穿颅电刺激对人脑神经活动和认知功能的调控

穿颅电刺激被认为可以无创调节大脑的神经活动,为研究特定脑区与某一认知功能间的因果关系提供了可能.近些年,对穿颅电刺激作用机制和其对认知、运动功能调控的研究方面取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们总结了以往关于穿颅直流电刺激、穿颅交流电刺激和穿颅随机噪声电刺激三种刺激方式的发展历史及其作用机制,同时总结了其对感知觉(主要是视觉知觉)、注意和记忆等认知功能的调控,并对未来的研究方向进行了展望.     

A型肉毒毒素注射影响情绪加工的认知神经机制

A型肉毒毒素（简称肉毒素）可引起可逆的局部肌肉麻痹，注射于特定面部肌肉可影响个体的情绪体验，还会干扰个体对情绪性材料（面部表情、语言文字和视频）中情绪信息的加工。认知神经科学研究发现，注射肉毒素会影响杏仁核的激活，影响奖赏系统的功能，以及其他大脑皮层的认知神经功能。面部反馈假说和社会反馈假说分别从个体与社会层面对肉毒素的作用加以解释：注射肉毒素使被注射者的肌肉反馈减少，弱化相应情绪的体验和加工；人际交往中，面部模仿使观察者的情绪体验与被注射者趋同，反过来同样影响被注射者的情绪体验。基于已有研究，本文提出面部反馈与社会反馈的整合模型对注射肉毒素影响情绪加工的认知神经机制进行系统阐释。未来研究可拓展相关的研究范式和方法，关注肉毒素注射对不同层面和水平的情绪加工的影响，及其相应的认知神经机制，进一步明确面部反馈与社会反馈的相互作用，并且考察肉毒素用于抑郁症等心理疾病治疗的作用机制。     

睡眠剥夺对认知功能的影响研究进展

睡眠剥夺(sleep deprivation,SD)是一种由于环境或自身原因无法满足正常睡眠的情况.认知是个体认识和理解事物的心理过程,包括对自己与环境的确定、感知、注意、学习和记忆、思维和语言等.认知功能由多个认知域组成,包括记忆、计算、时空间定向、结构能力、执行能力、语言理解和表达及应用等方面.SD可对认知功能产生一定影响,如清醒度、警觉性及注意力下降;感官知觉能力下降;学习记忆能力下降等.SD可能增加氧自由基产生,改变神经递质动态分布,损伤海马结构,诱导异常基因表达以及抑制长时程增强效应,引起脑内神经结构状态紊乱,导致认知功能障碍.本文从SD所致认知障碍的表现形式,认知障碍的可能机制以及SD与神经变性的关系三个方面探讨SD对认知功能的影响.     

认知控制基本功能的神经机制

认知控制是指根据任务目标调控具体心理过程的大脑功能,构成了个体目标导向行为的基础。本研究团队多年来关注认知控制基本功能(监测、控制和转换)的神经机制,在监测启动认知控制的时间过程及其机制,控制的影响范围、新的控制机制、控制效率的脑网络基础,转换的中枢脑区和动态神经编码等问题上取得了系列研究成果。本文对这些研究进展进行了综述,并进一步提炼了相应的理论意义。今后需要加强认知控制基本功能的因果性研究,开展认知控制功能表达研究和增强-迁移效应研究。     

动态歧义图知觉中的瞳孔反射和眼动扫视行为

歧义图的双稳态知觉是一种非常有趣的视觉现象,但对其机制还不十分清楚.采用"运动产生的结构"(structurefrom-motion)的歧义图和无歧义的对照图,我们研究了这一问题.被试者在报告对歧义图和无歧义图的知觉发生翻转时,其瞳孔都扩张,而且在翻转之后都达到峰值;与无歧义图条件下不同,在报告知觉翻转前,歧义图条件下的瞳孔要明显小于均值,而在瞳孔扩张达到峰值之后,瞳孔仍然明显大于均值.这些结果说明知觉翻转后的瞳孔扩张是一个表达被试知觉状态已改变的指标.而对歧义图和无歧义图刺激的瞳孔反射的差异,可能反映了由歧义图所产生知觉翻转的神经信号和知觉状态的内源性.另外,被试眼动扫视的方向会随着运动轴的变化呈现不同的扫视分布模式,但在歧义图与无歧义图之间分布模式是一致的,这不仅表明被试从歧义图中感知到了与无歧义图同样的信息,也表明瞳孔反射变化与双稳态知觉变化相关的结论具有可靠性.本文对歧义图双稳态知觉的视觉机制提供了新的认识.     

面部表情的阈下情绪启动效应及其机制

人类大脑是否可以加工阈下情绪信息?阈下情绪启动效应为此提供了直接证据。使用视觉掩蔽和连续闪烁抑制范式,以面部表情作为启动刺激的研究发现,个体在注意和记忆、社会性评价和行为倾向中都受先前启动刺激情绪属性的影响,即表现出了阈下情绪启动效应。还有研究发现,阈下面部表情增强了个体的皮肤电导水平和心血管系统反应。而神经机制的研究发现,阈下面部表情对目标刺激的早期知觉加工和晚期情绪意义分析产生了影响,杏仁核等脑区在其中具有重要作用。情绪优先假设和感受即信息理论分别从情绪系统领域特殊性和情绪归因的角度试图阐释该效应产生的机制。在总结和分析以往研究基础上,本文对这一领域的未来研究提出了具体建议。     

高级视皮层可塑性:物体和面孔知觉学习综述

复杂刺激的知觉学习是指由训练或经验引起的对物体或者面孔等复杂视觉刺激在知觉上长期稳定的改变,一般认为这反映了大脑高级视皮层的可塑性.对简单刺激知觉学习特性的研究已经揭示了低级视皮层的部分可塑性,但是复杂刺激知觉学习的神经机制目前仍存在争议.本文介绍了知觉学习的理论模型和实验证据,并重点探讨了复杂刺激如物体和面孔知觉学习的特性、神经机制及研究方法.该领域未来需要在复杂刺激知觉学习的持久性、面孔不同属性知觉学习的机制,以及复杂刺激知觉学习的理论模型方面做进一步研究.     

低剂量氯胺酮对工作记忆的影响

氯胺酮是一种N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）阻滞剂，低剂量氯胺酮具有良好的镇痛、抗炎和抗抑郁作用，近年来受到了广泛的关注。但是低剂量氯胺酮对于高级认知功能的影响尚未全面阐明。工作记忆是涉及众多复杂认知活动的关键功能，有研究显示低剂量氯胺酮急性或慢性使用均会损伤工作记忆，其神经机制也开始受到关注。深入分析低剂量氯胺酮对于工作记忆的影响及其机制对于指导氯胺酮的临床使用具有重要意义。本文首先介绍了低剂量氯胺酮作用于神经系统的药理作用途径，以及工作记忆本身的神经环路机制，进而回顾了近年来关于低剂量氯胺酮对工作记忆的急性和慢性作用的相关研究，并重点分析了低剂量氯胺酮损伤工作记忆的可能的神经机制，希望对低剂量氯胺酮在临床中的合理使用提供科学依据。     

暗示性运动加工的认知神经机制

暗示性运动是指个体观看静止图片时从中知觉到的运动.研究者采用高低认知水平两类暗示性运动刺激材料,借助"冻结帧"、直接观看、运动后效和f MRI适应等任务范式,探讨了注意和意识在暗示性运动加工中的作用及其记忆特点;并借助脑成像等技术,考察了颞中区、颞上皮层区、颞上沟、镜像神经元系统等脑区在暗示性运动加工中的作用.但由于暗示性运动加工涉及"视觉腹侧通路与背侧通路功能的分离与整合"问题,目前对相关研究结果和解释还存在争议,暗示性运动加工的认知神经机制仍有待于进一步研究.     

知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.     

综述: 知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.     

精神分裂症视觉周边抑制异常及其神经机制

精神分裂症患者普遍存在视觉信息处理异常,这些视知觉功能紊乱涉及视通路的高级以及低级视区,表明在部分精神分裂症患者中,视觉系统早期或晚期的不同信息处理阶段均可能存在损伤.阐明这些感知觉信息处理紊乱的神经机制对理解精神分裂症神经病理生理学机制有重大意义.视觉周边抑制(surround suppression)是一种广泛存在的视觉现象,指在神经生理水平或视知觉水平上外周对中央视觉目标的抑制作用.精神分裂症的视觉周边抑制发生异常改变,然而其损伤状况并不完全一致,且其具体神经机制目前仍不清楚.本文以周边抑制为对象,从精神分裂症周边抑制改变状况及其神经机制两个层面简述了国内外精神分裂症视觉周边抑制的研究进展.未来研究方向需要系统全面地调查精神分裂症周边抑制损伤状况,综合脑科学研究技术共同探究精神分裂症患者周边抑制异常的具体神经环路.     

人类的利他性惩罚：认知神经科学的视角

利他性惩罚广泛存在于人类社会中,在群体合作与规范维护方面起着重要的积极作用．个体作为潜在的惩罚者,从知觉到不公平事件到做出惩罚行为,需要经过一系列的认知和情绪过程,包括公平判断、奖赏加工、自我控制以及心理化等过程,并且调用相应的神经生理机制．认知神经科学为理解人类的利他性惩罚行为提供了新的视角和方法．本文基于最新的研究发现,综述了利他性惩罚相关的神经生理基础．     

灵长类动作理解的镜像神经机制研究进展

灵长类动作理解(understanding of actions)的神经机制是认知神经科学研究的重要内容,它的阐明对于揭示灵长类特有的一些高级认知行为的本质和过程具有重要意义。就灵长类动物而言,个体对其同类做出动作的识别以及理解是其一切社会行为的基础,但是迄今为止我们对其动作理解的神经机制还知之甚少。随着镜像神经元成为近年来国外认知神经科学与认知人类学研究的热点,人们通过神经生理学和脑成像等技术,陆续发现和证明了其在灵长类动作理解过程中的重要作用。本文综述了近年来关于灵长类动作理解的镜像神经机制的研究成果,介绍了镜像神经元在灵长类动作理解过程中的一些新认识及其在该能力进化和发育等方面的作用,并对当前一些实验中遗留的问题与灵长类动作理解领域的未来研究方向作了反思与展望。