（基础心理学专业论文）空间数字反应编码联合效应下冲突适应过程的erp研究.pdf

学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表 或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 作者签名：荐羽蠡 日 期：础盈- s ! 兮 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版：有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许 论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据 库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位 论文在解密后适用本规定。 中文摘要 摘要：前扣带回在多种冲突监测任务中都出现了激活，许多研究者认为它与前额叶一 起构成了一个意识监测系统执行性注意一般都伴随着心理努力，而心理努力的程度又与 注意资源的使用程度有关。前扣带回与任务难度或者心理努力的关系受到了研究者的重视 冲突监测理论认为前扣带回在冲突任务中的激活只会出现在被试能够明确意识到任务冲突 的情景下d c h a c n c 发现阈下冲突的解决并没有激活前扣带回，这可能是由于被试并不能 觉知到阈下冲突。其他研究也表明前扣带回的激活与被试的意识状态和对任务的觉知状态 有关为了澄清前扣带回与意识觉知的关系，本研究采用了s n a r c 效应下的奇偶判断任 务作为实验任务将产生s n a r c 效应的奇偶判断任务看作是一种潜在的冲突任务。大小与 反应手一致的视为一致的试次，大小与反应手不一致的视为不一致的试次根据冲突适应 效应将不一致试次划分为n ( 不一致- 不一致，i n c o n g r u e n t - i n c o n g r u e n t ) 试次和c l ( 一致不一 致，c o n g r u e n t - i n c o n g r u e n t ) i k 次两种类型。结果出现了s n a r c 效应，订试次的反应时显著快 于d 试次，n 试次和d 试次相比，两者的脑电在大约2 6 0 - - 3 0 0 毫秒的时间段内在f c z 位 置上差异最大偶极子分析表明差异波的产生源定位于背侧前扣带回( d o r s a la n t e r i o r c i n g u l a t ec o r t e x ) ，这些结果与前扣带回的意识监测理论并不一致值得注意的是，本研 究中采用的奇偶判断任务的冲突性质可能会存在争论，所以本文的结论对当前前扣带回功 能研究的意义尚不明确 关键词：冲突监测，s n r c 效应，冲突适应，前扣带回。事件相关电位 a b s t r a c t t h eh u m a na n t e r i o r c i n g a h t ec o i t e x ( a o 吼w h i c h i s a c t i v e d u r i n gm a n y c o n f l i c t - m o u l t o r i n gt a s k s ，i st h o u g h tt op a r t i c i p a t ew i t hp r e f r o n t a lc o i t e xi nad i s t r i b u t e dn e t w o r k f o rc o n s c i o u ss e r f - r e g u l a t i o n i d d g i v e nt h a tv o l u n t a r ye x e c u t i v ea t t e n t i o ni sn o r m a l l y a s s o c i a t e dw i t ha s u b j e c t i v ef e e l i n go fm e n t a le f f o r tp r o p o r t i o n a lt ot h ei n t e n s i t yo ft h e a t t e n t i o n a le n g a g e m e n t ，o n em a yt e n t a t i v e l yc o n s i d e rt h a tt h er o l eo fm e n t a le f f o r ti st o s i g n a lw h e ne x e c u t i v ec o n t r o ln e e d st ob ed e p l o y e db e c a u s eo l f fc o g n i t i v er e s o u r c e sa g e c l o s et ob e i n gd e p l e t e d t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e na c ca c t i v a t i o na n dt a s kd i f f i c u l t yo r e f f o r th a db e e ne m p h a s i z e d t h i sh y p o t h e s i sp r e d i c t st h a tc o n f l i c t - m h t e da o ca c t i v a t i o n s h o u l do 。c u ro n l yw h c n 妞c o n f l i c t i n gs t i m u l ia r ec o n s c i o u s l yp e r c e i v e d d e h a e n ef o u n dt h a t s u b l i m i n a lc o n f l i c t sa r er e s u m e dw i t h o u ta c cc o n t r i b u t i o nu n d e rt h em b l i m i n a lc o n f l i c t p a r a d i g m t h el a s o f lt h a tt h es u b l i m i n a lc o n f l i c td o u s n 、r e c r u i tt h ea c ci sb e a u s ct h es u b j e c t c a n ta w a r et h ec o n f l i c ti n v o l v e di nt h es u b l i m i n a lt a s ko t h e rs t u d i e sa l s of o u n dt h a tt h e a c t i v a t i o n o f a c c i sr e l a t e d w i t h t h ec o n d o ms l a t e s a n d t h ea w a r e l l 嘟o f t a s k c o n f l i c t t o c a l i f yt h er e l a t i o nb e t w e e na c c a n dc o n s c i o u s n e s s ，w ei n v e s t i g a t ec o n f l i c ti nt h ea b s e l l c 2o f c o n s c i o u s n e s sb yr e l y i n go nt h es n a r ce f f e c t w ed c 丘n ct h es n a r c c o m p a t i b l et r i a li s c o n g r u e n tt r i a la n ds n a r ci n c o m p a t i b l et r i a li si n c o n g r u e n tt r i a l f o gp u r p o s e so f a n a l y s i s , w ed i v i d et h e s et r i a l si n t ot w oc a t e g o r i e s ：t h o s et h a tf o l l o wc o m p a t i b l et r i a l s ( h e r el a b e l e dc 功a n dt h o s et h a tf o l l o wi n c o m p a t i b l eo n e s ( i i ) r e s u l t si n 纰t ea l li n t e r a c t i o nb e t w e e nm a g n i t u d ea n ds i d eo fr e s p o n s er e a c h e ds i g n i f i c a n t , t h e r ei sac l e a rs n a r ce f f e c to nr t s t h ec l 伍a l sw e r es i g n i f i c a n t l ys l o w e rt h a ni l 仃j a k i n d i c ；岫呜ad e a rc o n f l i c ta d a p t a t i o ne 疵c lf o rs t i m u l u s - l o c k e dw a v e f o r m s ，t h en 2s h o w e dp e a k d i f f e r e n c e st ob em a x i m a la tf c zi nt h e2 6 0 - 3 0 0m si n t e r v a la f t e rt a r g e tb e t w e e nt h ed c o n d i t i o n a n di lc o n d i t i o n n os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ec m e i g c db e t w e e nc o n g r u e n tt r i a l sa n di n c o n g r u e n t t f i a l s av o l t a g em a po ft h ed i f f e r e n c ew a v es h o w e ds t r o n ga c t i v i t ya tt h ef r o n t o c e n t r a lr e g i o n t h ed i p o l ea n a l y s i s ( b e s as o f t w a r e ) l o c a l i z e dt h eg e n e r a t o ro ft h en 2 ( c im i n u si di nn e a rt h e d o r s a l a c e p r e s e n ts t u d yf m d at h ec o n f l i c ta d a p t a t i o ne 自f e c ti nt h es n a r c , w h i c hi sd e p a r tf r o mt h e c l a s s i cc o n s c i o u sm o n i t o r i n gv i f v v s i n c et h e r em a y b es o n i cd e b a t eo nd e f i n i n gt h e p a r i t y 2 j u d g m e n tt a s ka sac o n f l i c tt a s k , w ca ma w a l t h a tc a u t i o nn e e d st ob ec x e l l e di nd r a w i n gf i r m c o n c l u s i o n sf 口r o m s t u d yw h i c ha d d st ot h eo n g o i n gd e b a t eo ft h er o l eo ft h ea c e 缸 c o g n i t i o n k e y w o r d s ：c o n f l i c tm o n i t o r i n g , s n a r ce f f e c t , c o n f l i c ta d a p t a t i o n , a n t e r i o rc i n g u l a t ec o r t e x 。 e v e n t - r e l a t e dp o t e n t i a l s 但即吐 3 前言 人类的信息加工系统无法处理环境中所有的刺激信息，能够处理的信息中又包括与当前 任务相关的信息和与当前任务不相关的信息，这是心理学研究中一个广泛接受的观念心理 学研究者假定存在一个信息过滤和选择过程，一般认为注意就是负责过滤信息和选择信息的 系统。实际上刺激信息不仅在量上对信息加工系统施加压力，而且在质上一样给信息加工系 统施加压力。这是因为一个客体并不是一个单一维度构成的，一个客体往往是由若干种特征 维度构成的，在这些维度当中，有些与当前任务相关，有些与当前任务无关甚至是起干扰作 用心理学研究已经确证，即使是当该刺激特征与当前的任务无关的情况下。特征可以自动 激活相应的信息加工过程心理学中经典的s t r o o p 效应就是一个很好的例子，让被试命名 颜色的情况下会受到自动化的命名字词过程的干扰我们可以将s t r p 任务中的颜色信息 和字词信息看作是相互冲突的信息，把s t o o p 任务看作是一种包含冲突信息的任务，简单 的说，可以把s t m o p 任务看作是一种冲突任务。那么人类的信息加工过程如何在冲突任务 中实现对冲突信息的控制? 这里的冲突控制类似于注意控制，或者可以看作是注意控制的一 个部分，很多研究者倾向于将冲突控制看作是认知控制的一个核心成分当然冲突控制的过 程也可能是独立于人类的注意过程或者是人类的觉知过程之外。行为实验只是表明冲突的存 在，要揭示冲突控制过程的实质还需要依赖其他领域的研究。认知神经科学的主要目标就是 将认知过程与脑内过程联系起来，最初级的形式是将某些结构与某些功能联系起来。 ， 前扣带回( i n t e r i o rc i n g u l a t e c o r t e x ) 是人类大脑中一个比较特殊的结构。从细胞构筑上 看，它具有一些其他皮层所没有的星形细胞，进化方面的研究发现这些星形细胞只是在高等 的灵长类动物上才有，这可能意味着星形细胞与高级的认知功能有关。从与其他结构的联接 来看，前扣带回与皮层下结构和其他皮层都有相当广泛的联接，这些都容易使人将某些相对 高级的功能附着于前扣带回。一个很明显的例子是，与华生一起发现d n a 双螺旋结构的克 里克通过观察发现一个前扣带回损伤病人自发性行为大大减少，从而提出了前扣带回可能是 意识区域的假设。虽然前扣带回只是克里克提出的几个可能的意识区域的一个。但是这也反 映了近些年来关于前扣带回功能研究的一种思想倾向，即把高级的认知功能与前扣带回联系 起来 近些年来，这种倾向更是得到很多神经成像研究的支持，因为大量的神经成像研究发现 前扣带回在很多关于认知控制的任务中都出现了激活。包括s t r o o p 任务。f l a n k e r 任务，言 4 语产生任务等等。这些任务主要有以下特点：一是实验任务涉及到冲突信息，例如前面提到 的s t f o o p 任务，二是实验任务比较困难，需要被试付出较大的心理努力，三是在被试在这 些任务中比较容易出错，四是在被试需要进行反应选择的情况下，例如让被试完成单词产生 任务的情景下。在能够激活前扣带回的多种任务中，本文重点关注的是包含冲突信息的任务。 方面是因为冲突任务已经得到了较多的研究，很多理论和提出的假设都很具体，便于在前 人的基础上进行研究，二是因为冲突控制是认知控制的一个非常重要的成分，了解冲突控制 也有助于了解认知控制等高级的认知过程。 近年来关于冲突任务认知控制机制的一个主要理论解释就是冲突监测理论。c a n e r 等人 由此提出了一个影响较为广泛的解释a c c 功能的理论：冲突监铡理论( 。d 加j d “蚵t 嘶呜 t h e o r y ) 。冲突监测理论首先在冲突监测和执行控制之间做出了明确的区分他们认为控制是 一种资源有限的白上而下的加工过程，它是基于一定的命令和目标来实现的，而监测过程是 一个对特定领域的信息加工过程状况进行简单的评估，这种评估是通过一种简单的算法来实 现的监测的结果用于指导具体的反应过程，a c c 正是负责提供信息加工进程的信号，将 信号传达给p f c 等其他具体执行的部位以实现行为的控制和调节 前扣带回的冲突监测功能理论提出了认知控制机制的具体假设，这是它优于其他理论的 地方，但是它还有很多问题需要解决。一个尚未解决的问题就是被试的意识状态或者对任务 的觉知状态与认知控制调节的关系有待于进一步的澄清基于前扣带回在意识性努力 ( c o n s c o u se f f o r t f u l ) 任务中的激活和前扣带回与前额叶和边缘系统在解剖上的广泛连接， p o e m e r 等人认为前扣带回是有意识自我调节过程( c o m c i o u ss e l f - r e g u l a t i o n 的一个重要成分。 d e h a e n e 等人更是认为前扣带回在意识性神经元工作场( 。s c i sn e u r o n a l 浊s p a ) 的一个 重要成分，是意识通达和适应性行为的重要神经基础。这些观点与冲突监测理论认为前扣带 回在意识性冲突中的激活也是一致的d e h a e n e 等人发现正常被试在行为数据上对阈上的刺 激和阈下的刺激都出现了冲突效应，但是前扣带回只在阈上冲突的情况下出现了激活，他们 据此认为阈下冲突的解决并不需要前扣带回的参与n i e u w e n h u i s 等人还发现在错误监测过 程中，如果被试不能意识到自己做了错误反应那么就不会出现错误后减慢的调节现象。以 上的这些研究表明，被试对任务的觉知状态与认知控制的调节和前扣带回的功能存在密切的 联系 另外一些研究也表明，被试的意识状态和对任务冲突的觉知与认知控制的实施存在一定 的联系。一是反常的意识状态会影响认知控制，r a z 等人考察了高暗示性被试被催眠后在冲 突任务上的表现。从行为水平上看，催眠后暗示导致了高暗示性被试冲突效应的减小甚至消 5 除了冲突效应r a z 等人还结合e r p 和f l ( r i 技术考察了催眠状态下前扣带回在冲突任务中 的激活，他们发现与行为效应的减小一致，前扣带回的激活程度也降低了这些研究表明催 眠和认知控制具有一定的联系，催眠能够影响前扣带回在认知控制中的作用，也表明意识状 态和冲突控制存在一定的联系二是其他研究也表明正常被试对任务冲突觉知( a w m e ) 的程度也会影响到前扣带回激活的程度。b u n g e 等人最早在冲突监测理论的框架下提出冲突 的可觉知性与前扣带回激活可能存在联系。他们的研究发现虽然任务干扰和任务负荷都可以 影响前扣带回的激活，但是任务负荷对扣带回激活的影响更为显著，他们推测这可能是由于 被试更能直接意识到任务负荷的缘故。这些证据表明，被试的意识状态和对任务冲突的觉知 会影响到认知控制的调节和前扣带回的激活程度。综合以上发现，可以认为冲突的可意识性 决定了认知控制的实施。那么当被试不能意识到任务冲突从而不能调动心理努力过程的情况 下是否能够对冲突任务的控制进行调节呢? 要对前扣带回在认知控制中的功能有比较全面 的了解，必须对被试意识不到的冲突的监测问题给予一定的注意，要对以上的问题进行相应 的回答。 虽然围绕着冲突监测理论展开了大量的研究，但是这些研究一般都是以f l a n k e r 任务和 s t t o o p 任务做为研究的对象，这些任务中的冲突都是被试能够直接意识到的，所以这些任务 考察的都是意识层面的冲突。关于无意识冲突的研究主要有d c h a e 衅等人的阈下冲突研究和 r a z 等人做的催眠情景下的冲突研究。d c h a c n e 等人实验中的阈下冲突是无意识冲突的一种 催眠状态在某种程度上与无意识状态类似，有些研究发现易被催眠的被试在暗示的情况下消 除或者减少了s 打o o p 任务中的冲突效应，而且相应的也降低了前扣带回等区域的激活，所 以高暗示情景下的冲突任务还不能看作是完全的冲突任务 d e h a e n e 等人关于数字表征的研究发现了空间一数字反应编码联合效应( s n a i 配e f f e c r , s p a t i a l - n u m e r i c a la s s o c i a t i o no fr e s p o n s ec o d e s ) ，即在奇偶判断任务中左手对小数的 反应较快，而右手对大数的反应较快。一般采用心理数字线的理论来解释这个效应。心理数 字线理论认为数字是表征在一条从左至右的直线上，小数表征在线的左侧，大数表征在线的 右侧。根据这个解释，可以将产生s n a r c 效应的奇偶判断任务看作是一种冲突任务，数字 大小和反应手匹配的就是一致的试次。数字大小和反应手不匹配的就是不一致的试次在 s n a r c 效应下的奇偶判断任务中，被试只是根据数字的奇偶进行判断，数字大小对奇偶判断 任务来讲是一种无关信息，所以被试并不能够意识到数字大小和反应手之间的关系，也就不 能意识到奇偶判断任务包含着潜在的冲突。所以，借助于奇偶判断任务可以很好的考察被试 不能明确意识到任务冲突的情况下的冲突监测和冲突控制的过程。 6 1 文献综述 1 1 前扣带回简介 1 1 1 前扣带回的位置及其结构 d e v i n s k y 等人( 1 9 9 5 ) 对前扣带回的结构和功能做了一个很好的综述。扣带回( c i n g u l a t e c o r t e x ) 位于胼胝体的上方，覆盖胼胝体的全长。按照细胞构筑可将扣带回划分为前、后两 部分：前部( a n t e r i o rc i n g u l a t e d ( ：o r t e x ，a c c ) 为无颗粒型皮质结构，主要由v 层的锥体细胞构 成；后部( p o s t e r i o rc i n g u l a t ec o r t e x ，p c c 3 为颗粒型皮质结构，主要由i i ，层的星状细胞 和小锥体细胞构成。前扣带皮层位于额叶内侧与胼胝体( c o r p u sc a l l o s u m ) 相邻处，包括 b r o d m a n n2 4 、2 5 和3 2 区。根据功能上的分离，2 4 区和3 2 区又各自分为背侧区( d o r s a l ) 和腹侧区( r o s t r a l ) 。前扣带回被认为在认知控制和行为监控中起到广泛的作用。从它与皮层、 丘脑和其他皮层下结构的纤维联系来看，a c c 的皮层传入纤维较少，主要接受丘脑中线核 和板内核的纤维投射，并且与杏仁体有往返的纤维联系，而p c c 则接受广泛的皮层传入， 包括额叶、项叶、颞叶、枕叶等，以及丘脑背外侧核和前部核群的投射，与杏仁体联系很少。 a c c 和p c c 之间也有纤维相互沟通。细胞构筑和纤维联系的差别可能是a c c 和p 0 c 产 生功能差别的形态学基础。a c c 主要产生情绪和运动，p c c 主要参与记忆和一部分视觉功 能d c v i n s 姆把a c c 又细分为前、后两部分前都a c c ( a n t e r i o r a c c ，a a c o 又称为情 感分区，包括3 3 、2 5 以及2 4 区的前部，这部分的功能是产生情绪和自主反应。后部a c c ( p o s t e r i o r a c c ，p a c c ) , v , 称为认知分区，包括3 2 和2 4 区( 即3 2 区和2 4 区的尾侧部分) ， 是a c c 的运动区和痛相关区所在部位 ， 1 1 2 前扣带回功能研究的简史 世纪初，布罗卡把两半球内部环绕在胼胝体的结构命名为边缘系统，最初这只是一 个描述性的名称，并不涉及这些结构的功能意义。后来布罗卡将边缘系统与嗅觉功能联系起 来。1 9 3 7 年，意大利神经病学家杷佩兹( j a m e sw p a p e z ) 提出杷佩兹环( p a p e zc i r c u i t ) 的 概念，包括下丘脑、乳头体、前丘脑以及扣带回皮质，这些相互联接的结构合起来就称为1 肥 佩兹环，前扣带回也是吧佩兹环的一个组成部分。基于扣带回与上丘脑( h y p o t h a l a m u s ) 的 相互联接，杷佩兹认为扣带回与情绪的主观体验有关。2 0 世纪4 0 年代和5 0 年代积累了大 量的有关前扣带回的动物研究和人类研究，这些研究表明扣带回与运动和自主控制功能有 关。例如，瓦德( w a r d ) 基于动物研究认为，2 4 区主要有两个功能，一是抑制其他皮层的 功能，二是控制自主神经系统的功能。总之，早期关于前扣带回功能的理论侧重于将前扣带 ， 回与运动控制和自主神经系统的控制联系起来，并且有一些关于损伤病人的研究也发现了前 扣带回的损伤会造成病人在情感反应上的平淡。当前关于前扣带回功能的研究主要有两大取 向，一是大量的神经成像研究表明前扣带回与认知控制有密切的关系，这个方向实际上是强 调了前扣带回与认知功能的联系，二是同样有很多神经成像研究表明前扣带回在暂时性的情 绪变化、抑郁和焦虑症状和疼痛知觉具有重要作用，强调它在情绪加工和情绪控制中的作用， 这个方向实际上与前扣带回功能的早期研究有一定的继承关系。 1 2 前扣带回功能的冲突监测理论 1 2 1 认知冲突的界定和不同性质的冲突 研究认知冲突主要采用4 类经典实验范式：s t r o o p 任务。s i m o n 任务，h a n k e r 任务， 还有反眼动任务( a n t i s a c c a d et a s k ) 。当命名用红墨水写成的有意义刺激“绿”和无意义 刺激。x ”的颜色时，会发现前者的颜色命名时间比后者要长的多这种同一色词的颜色信 息( 红色) 和词义信息( 绿) 相互发生干扰的现象，就是著名的s t r o o p 效应。s i m o n 效应 主要是目标位置和反应方位问的冲突，如果目标位置与反应方位一致，被试的反应时相对不 一致情况显著缩短。f l a n k e r 效应则是描述中央刺激受到旁侧的两个相同的干扰物的影响， 即侧抑制效应。在该任务中，被试要对中央呈现的靶子字母进行反应，同时忽略靶子两边呈 现的侧抑制刺激当两侧的刺激与中间的靶子一致时反应时最短，这种条件下称为。反应一 致”条件；如果二者所对应的反应恰好相反，那么反应是最慢的，这种条件下称为“反应不 一致”条件。反眼动任务则是选择性注意中常用到的一种任务环境中出现的潜在相关刺激 会吸引注意，引起眼动使靶子呈现在中央凹视野。如果要求被试注意与靶刺激出现方向相反 的空间位置，被试就要做反眼动任务，此种条件下的反应时明显延长 认知控制是为了解决竞争性的或者潜在的冲突表征间干扰的需要，冲突可能发生在刺激 输入至反应产生的任一时间点上许多研究详细考察了两类冲突控制，一类是刺激水平的冲 突，一类是反应水平的冲突。e n 出s e n ( 1 9 9 5 ) 设计了一个l q a n k e r 范式来分离反应冲突和刺 激冲突。在侧抑制项目与靶刺激一致和不一致两种情况之外，增加了一种侧抑制项目，它虽 然与靶刺激不一致，但是二者对应于同样的反应，这种条件下被称为刺激不一致条件。它反 映了早期知觉加工水平上冲突的发生，此时的反应时虽然会比反应一致条件下长，但要比反 应不一致条件下短，这样就可以区分出刺激水平冲突和反应水平冲突n e l s o n 等人( 2 0 0 3 ) 在实验中考察了工作记忆中基于反应和基于熟悉性两种冲突。在他们的实验中，通过控制前 后刺激呈现间的关系来控制靶子的熟悉性，当前的靶子虽然不是正反应的靶子，但却在前面 8 一个或二个试次( t r i a l ) 中出现过，就产生了基于熟悉性的冲突。同时，如果一个探测刺激 在当前的试次中被试应该作。否”反应，但这一刺激在先前的试次中是做。是”反应的，那 么当前正确的反应就会与先前的刺激一反应联结出现冲突，即反应冲突。 1 2 2 冲突监测理论的内容 b a t c h 等人( 2 0 0 1 ) 对a c e 激活的各种实验任务进行分析发现，这些实验任务具有以 下三个特征；一是实验任务要求被试克服某种不正确的强势反应( p r e p o t e n tr e s p o n s e ) ，例如 在s u o o p 任务中被试要克服读词的倾向；二是被试要在同等可能性的反应中进行选择，例 如单词产生任务；三是在被试出现反应错误的情景下，而错误情景一般都与高冲突程度相联 系通过对以上三种特征的分析发现，它们之间的共同点就是都涉及到高冲突情景c a r t e r ( 2 0 0 0 ) 、v e e n v ( 2 0 0 2 ) 、b o t v i n i c k ( 2 0 0 4 ) 等人由此提出了一个影响较为广泛的解释a c e 功能的理论：冲突监测理论( c o n f l i c tm o n i t o r i n gt h e o r y ) 。c a l t e r 等人( 2 0 0 0 ) 首先在冲突监铡 和执行控制之问做出了明确的区分。他们认为控制是一种资源有限的自上而下的加工过程， 它是基于一定的命令和目标来实现的，而监测过程是一个对特定领域的信息加工过程状况进 行简单的评估，这种评估是通过一种简单的算法来实现的监测的结果用于指导具体的反应 过程，a c c 正是负责提供信息加工进程的信号，将信号传达给p f c 等其他具体执行的部位 以实现行为的控制和调节v e e nv 等人( 2 0 0 2 ) 和y e u n g 等人( 2 0 0 4 ) 认为冲突监测理论 有4 个假设：是信息加工过程中的冲突由具体的神经机制来实现，主要由a c c 的后部解 决；二是冲突监测过程通过检测已有刺激激活的表征与任务相关表征的共容性来实现；三是 a c e 主要是对反应水平上的冲突或信息加工阶段后期阶段的冲突进行反应；四是a c c 是更 为一般的监澜网络的一个组成部分，这个网络负责注意和控钢的重新定向 冲突监测理论提出以后，围绕它已经积累起大量的实验研究。在这些研究中有些是支持 冲突监测理论的。有些实验现象则与冲突监测理论不一致。回顾一下冲突测理论的实验证据 和理论存在的问题有助于深化对执行控制功能的理解。 1 2 3 冲突监测理论的实验支持 。 侧蔽任务( f l a n k e rt a s k ) 一般是向被试呈现5 个箭头，中间箭头的方向与两侧箭头的方 向可能一致也可能不一致。被试的任务是判断中间箭头的朝向。通过对被试的行为溯验的分 析发现，虽然让被试忽略两侧刺激。但是被试进行选择性注意时会在两侧刺激和中央刺激之 间寻找一种平衡，两侧箭头的方向不可避免的会对中间箭头的判断产生干扰。如果两侧箭头 与中间箭头的方向一致( c o n g r u e n t ) ，被试的反应要快于不一致( i n c o n g r u e n t ) 的情景。c n a t t o n 等人( 1 9 9 3 ) 在实验中发现，非一致性试次( t r i a l ) 在一致性试次后出现( c i 情景) ，相对于 9 非一致性试次在非一致性试次之后出现( i l 情景) ，非一致性试次的反应时相对延长，即格雷 顿效应冲突监测理论认为，d 情景下，被试的控制程度较低，非一致性试次的反应冲突就 较高。在n 情景下，被试的控制程度较高，非一致性试次的反应冲突就较低。b o t v i n c k 等人 ( 1 9 9 9 ) 在实验中利用侧蔽任务实现了控制过程和冲突程度的分离，实验结果发现在d 情 景下a c c 的激活程度最高，表明冲突程度是与激活程度成正比的， 这与冲突监测理论的预测是一致的。冲突监测理论认为，通过改变一致性和非一致性 试次类型的不同比例也会实现对被试控制水平和冲突程度的分离。a c c 在不同比例下的活 动水平也不同在另一个神经成像研究中，c a r t e r 等人( 2 0 0 0 ) 利用a r o o p 任务，通过操纵 被试对非一致性试次和一致性试次出现比例的期待来实现控制过程和冲突过程的分离。实验 分为两种情景，一种情况下，8 0 的试次是一致性试次，2 0 的试次是非一致性试次。另一 种情1 况下8 0 的试次是非一致性试次，2 0 的试次是一致性试次他们假设在第一种情况 下，由于一致性试次占绝大多数，被试的控制水平较低，非一致性试次情景下的冲突就会较 高。相反在第二种情景下，由于非一致性试次占绝大多数，被试的控制程度较高，非一致性 试次的冲突就会较低。所以第一种情况下a c c 的激活程度较高这些预测与实验结果是一 致的。 冲突监测理论的e r p 研究主要是建立在对错误反应进行的研究上。关于错误反应的研 究发现，在错误反应之后5 0 - 1 5 0 m s 内脑波会出现一个负偏转，波峰大约在7 0 m s 左右，最 大值出现在额中回附近，由于和错误反应密切相关，g e h r l n g ( 1 9 9 3 ) 称之为e r n ( e n e r - r e l a t e d n e g a v l t y ) ，即错误关联负波。e r n 一般在反应之前就开始出现了，虽然在不同的任务情景下 经常有不同的波幅，但是它的潜伏期总是一致的。冲突监测理论认为在错误反应发生之后， 对刺激的加工仍在继续，正确反应的表征在反应之后激活，正确反应表征激活之后与先前的 错误反应表征之问的冲突就会达到最大，e r n 就是这种冲突的反映，对e r n 源定位研究发 现源于a o c ，c a s e y 等人( 1 9 9 7 ) 和c a _ r 怔r 等人( 2 0 0 0 ) 的f i v i r i 研究也发现a c c 的错误 相关激活冲突监测理论一个饱受批评之处就是怎么解释非一致试次中正确反应中的冲突， 因为在正确反应之后并没有出现像e r n 之类的负波。冲突监测理论认为在正确反应中同样 存在正确表征和错误表征的冲突，但是正确反应和错误反应中冲突解决过程并不相同。在错 误反应过程中a c c 的激活晚于反应，两者的冲突反映为e r n 。在对非一致性试次下的正确 反应过程中，a c c 的激活先于反应，因为正确反应表征的强度远高于错误表征的强度，两 者之间的冲突在反应之前就己解决了。a c c 在正确反应中活动的反映就是出现在额中回n 2 波，它代表了正确反应中的冲突程度。研究发现n 2 的确在反应之前就开始了，y e u n g 等人 1 0 ( 2 0 0 4 ) 的研究发现它在反应之前8 8 m s 之前就开始出现n 2 和e r n 的特性有许多相似之 处，n i e u w e n h u i s 研究( 2 0 0 3 ) 发现n 2 的确是冲突的反映，n 2 随着冲突程度的升高波幅变 大，而且n 2 的波幅与反应时有正相关关系，波幅越大反应时越长。相关研究发现n 2 与e r n 有相同的头皮分布，而且有共同的产生源也是a c e 。这表明它们有共同的产生源，反映的 是同一个部位的活动。这些实验证据都是支持冲突监测理论的，冲突监测理论认为这一发现 是冲突监测理论的一大进展。 1 3 冲突监测理论存在的一些问题 1 3 1a c c 与p f c 的关系 在许多实验任务中都发现了a c c 和p f c 共同激活的关系，但是它们之间相互作用的具 体机制还不清楚m a c d o n a l d 等人( 2 0 0 0 ) 认为a c e 负责监测信号，然后将信号传递给p f c ， 由p f c 负责具体的执行这种观点虽然得到一些研究的支持，但是同样有一些研究支持相 反的观点例如关于监测理论的一个推论就是a c c 的激活应该先于p f c ，因为如果a c c 负责监测信号，那么它的激活必定要早于p f c ，但是m a r k e l a - l e r e n c 等人( 2 0 0 4 ) 的研究发 现a c c 的激活要晚于p f c 。脑损伤病人的研究有特殊的优点，首先它可以克服个体差异对 统计结果的影响，其次不同于神经成像研究只能得出相关性的结论，它可以作一些因果性的 结论为了更好地理解p f c 和a c c 的关系，关于这两个部位损伤病人的研究可以提供新的 思路。g - e h r i n g 等人( 2 0 0 0 ) 研究了一个大脑左侧d l p f c 损伤的病人。结果发现病人与控 制组相比，正确率没有明显差异，但是错误反应( 通过反应时的握力来傲指标的) 力量增强 了，同样出现了错误后减慢的现象。纠错率与同龄控制组相比显著减少，但是与年轻控制组 相比并无明显差异。实验最值得注意的结果是病人e r n 和n c ( 正确负波) 与控制组明显不 同。两者几乎重合o e h r i n g 等人认为如果a c e 是e r n 的产生源那么a c c 监测功能的实 现必定有赖于p f c 功能的正常虽然关于p f c 激活先于a c c 的发现并不能作为结论性的 证据，但是冲突监测理论的一个重要的问题就是能对具体的调控过程作精确的说明，即控制 过程具体是怎样完成的这也是未来研究的一个重点 1 3 2 冲突监测与意识的关系 冲突监测是否依赖意识来完成? 即是否只有在意识到冲突的情况下才能解决冲突? 从 冲突监测理论的观点来看，它认为a c c 只是接受信息加工过程处理正常与否的信号，这种 信号很可能是无意识的，因为它的特点就是快速。n i e u w e n h u i s 等人( 2 0 0 1 ) 发现在没有意 识到错误的情况下e r n 没有变化。l e u t h o l d 等人( 1 9 9 8 ) 则发现在阈下启动实验中，当阈 下启动刺激与目标不一致时反应时延长，错误率升高，证明了阈下冲突的存在。c a a e r 等人 认为冲突监测并不依赖于意识，但是m a y t ( 2 0 0 4 ) 也对冲突监测和意识关系的问题进行了 研究，他们并不支持冲突监测的无意识观点。r a z 等人( 2 0 0 3 ) 利用具有高暗示性的被试进 行研究，将被试催眠后让其完成s t r o o p 任务，结果发现虽然实验任务中明显存在冲突，但 是被试行为实验的成绩并没有出现冲突效应。由于催眠是一种无意识状态，这个实验说明在 无意识状态下，被试很可能克服了冲突，从而使冲突监测变得没有必要。 d e h a e n e 等人( 2 0 0 3 ) 也研究了冲突监测与意识的关系问题。他们利用的是阈下启动范 式( s u b l i m i n a lp r i m i n gp a r a d i g m ) 。被试的任务是判断最后呈现的阿拉伯数字是否大于五在 目标刺激呈现之前有启动刺激。启动刺激是以文字方式呈现的数字。启动刺激可能与目标刺 激一致也可能不一致。实验分两种情景，一种情景下启动刺激是可见的，另一种情景下启动 刺激是不可见的。先前的研究已经证明即使是不可见的启动刺激也会对随后呈现的目标刺激 产生干扰。实验结果发现虽然两种情景下都有同样的干扰，但是只有在启动刺激可见的不一 致情景下a c c 才出现了激活。这说明虽然两种情景下冲突都是客观存在的，但是只有在明 确意识到冲突的情况下a c c 才能激活。他们的实验结果支持冲突监测功能必须在意识到冲 突的前提下才能完成。 1 3 3 关于e r n 和n 2 性质的争论 虽然关于e r n 的研究很多，但是对于它的功能意义和定位问题还有很多争论。针对e r n 的功能意义，f a l k e n s t e i n ( 2 0 0 4 ) 总结了他自己和其他研究这的多种假设，例如失匹配假设 ( t h em i s p a t c hh y p o t h e s i s ) 、冲突假设( c o n f l i c th y p o t h e s i s ) 、抑制假设( i n h i b i t i o nh y p o t h e s i s ) 和强化学习假设( r e i n f o r c e m e n tl e a r n i n gh y l ，o t h e s i s ) 。v a n v e e n 等人认为e r n 反映了错误反 应中的冲突，n 2 反应了正确反应中的冲突但是现在对于这些问题还有很多争论，针对它 们是否反映了冲突人们并没有一致意见有研究表明冲突监测和错误监测的机制是不同的 r a z 等人( 2 0 0 4 ) 通过一个研究发现被试被催眠之后在冲突情景下a c c 没有激活，但是反 映错误监测的波幅并没有变化这说明e r n 与a c c 激活出现了一定程度的分离尤其是 e r n 在a c c 没有激活的情景下还保持正常，这对很多研究的结果认为e r n 波定位于a c c 的理论是一个挑战。另外t t l r k c n 等人( 1 9 9 9 ) 关于损伤病人的研究也认为e r n 和n 2 的机 制是不同的。背侧a c c 损伤的病人与控制组相比错误反应后的e r n 变小，纠错率降低，相 反反映正确反应冲突的n 2 波幅增大这与冲突监测理论是不一致的。因为如果e r n 和 n 2 都是反映冲突的程度，那么两者应该有一致的变化。而且背侧a c c 的损伤并没有影响到 n 2 ，这说明冲突监测并不一定就是由a c c 来完成，可能由其他部分来完成冲突监测任务。 1 2 r u s h w o r t h 等人( 2 0 0 4 ) 就认为，具体负责冲突监测和错误监测的脑区是s f g ( s u p e r i o r f r o n t a l g y r u s ) 而不是a c c ，因为a c