2025年神经控制能力测试题及答案

2025年神经控制能力测试题及答案一、基础理论题（每题5分，共30分）1.神经控制能力的核心神经机制中，负责抑制优势反应的主要脑区是？A.前额叶背外侧皮层（DLPFC）B.前扣带回皮层（ACC）C.基底神经节（BG）D.顶叶联合皮层（PPC）答案：A解析：前额叶背外侧皮层（DLPFC）通过向下丘脑、杏仁核及运动皮层发送抑制性信号，直接参与对优势反应（如本能动作或习惯性行为）的主动抑制。前扣带回皮层（ACC）主要负责冲突监测，基底神经节（BG）参与动作选择的门控机制，顶叶联合皮层（PPC）更多涉及空间注意分配，因此正确答案为A。2.神经反馈训练中，若目标是提升θ波（4-7Hz）与β波（13-30Hz）的比率（θ/β），通常针对的功能改善方向是？A.注意力集中B.情绪稳定C.运动协调性D.工作记忆容量答案：B解析：θ波与β波的比率（θ/β）升高常见于放松或情绪调节状态，临床研究显示，通过神经反馈提升θ/β比率可降低焦虑水平，改善情绪波动。注意力集中通常关联β波增强或θ波抑制，运动协调性与γ波（30-50Hz）相关，工作记忆容量更多依赖前额叶α波（8-12Hz）的同步性，故正确答案为B。3.在Go/NoGo任务中，被试对“NoGo”刺激的错误反应（即本应抑制却执行动作）主要反映哪种神经控制能力的不足？A.反应抑制速度B.冲突监测准确性C.动作执行流畅性D.感觉信息整合效率答案：A解析：Go/NoGo任务中，“NoGo”刺激需要抑制已准备好的动作反应，错误反应（commissionerror）主要源于抑制过程的延迟或失败，直接反映反应抑制速度（即抑制过程的时间效率）不足。冲突监测准确性更多通过反应时的变异性或错误后的调整能力体现，动作执行流畅性由Go刺激的反应时稳定性衡量，感觉信息整合效率影响对刺激的识别速度，因此正确答案为A。4.多任务处理时，神经控制的关键挑战是？A.保持单一任务的高专注度B.快速切换任务相关的神经表征C.增强所有任务的并行处理深度D.降低任务间的感觉干扰强度答案：B解析：多任务处理的核心瓶颈是任务切换时的神经资源重配置，即快速激活当前任务相关的神经网络（如背侧注意网络）并抑制无关网络（如默认模式网络）。保持单一任务专注度是单任务要求，并行处理深度受限于工作记忆容量（通常为4±1个项目），感觉干扰可通过注意过滤机制降低，因此正确答案为B。5.情绪调节的神经控制中，前额叶皮层（PFC）对杏仁核的调控模式属于？A.前馈抑制（FeedforwardInhibition）B.反馈抑制（FeedbackInhibition）C.同步振荡（SynchronizedOscillation）D.神经可塑性重塑（PlasticityRemodeling）答案：A解析：前额叶皮层（如腹内侧前额叶，vmPFC）通过直接投射至杏仁核的基底外侧核（BLA），在情绪刺激出现早期（约200-500ms）发送抑制性信号，属于前馈抑制。反馈抑制是下游脑区对上游的反向调控（如杏仁核激活后抑制PFC），同步振荡涉及神经节律的协调，神经可塑性重塑是长期训练后的结构改变，故正确答案为A。6.经颅磁刺激（TMS）用于增强神经控制能力时，高频（>10Hz）刺激左侧DLPFC的主要机制是？A.抑制局部神经元活动B.增强局部神经元兴奋性C.促进神经递质（如GABA）释放D.诱导长时程抑制（LTD）答案：B解析：高频TMS（>10Hz）通过突触前膜钙离子内流增加，促进谷氨酸释放，增强目标脑区（如左侧DLPFC）的神经元兴奋性，从而提升其对下游脑区的控制能力。低频TMS（<1Hz）才会抑制活动，GABA释放与抑制性调控相关，LTD是长时程抑制（与低频刺激相关），因此正确答案为B。二、实验操作题（每题10分，共40分）1.设计一个基于眼动追踪的“停止信号任务”（StopSignalTask），要求包含：（1）刺激参数；（2）关键指标；（3）数据记录与分析方法。答案：（1）刺激参数：视觉刺激：中央呈现白色正方形（2×2cm），背景为灰色（亮度50cd/m²）；Go刺激：正方形变为绿色（CIE1931坐标x=0.29,y=0.60），持续时间随机（500-800ms）；Stop刺激：正方形变为红色（x=0.68,y=0.32），在Go刺激出现后延迟“停止信号延迟”（SSD，初始值250ms，动态调整）；被试任务：Go刺激出现时尽快按右手食指键（反应键），Stop刺激出现时立即停止按键。（2）关键指标：停止信号反应时（SSRT）：通过公式SSRT=平均Go反应时平均SSD（当停止成功率≈50%时）；停止成功率（%）：对Stop刺激成功抑制的比例；错误后减慢（Post-ErrorSlowing）：Stop刺激错误反应（未抑制）后的Go反应时与前一次正确反应时的差值。（3）数据记录与分析：眼动数据：使用红外眼动仪（采样率1000Hz）记录注视点位置、瞳孔直径（反映认知负荷）；行为数据：按键反应时（精确到ms）、正确/错误标记；分析方法：剔除极端反应时（±3SD）；按SSD分层计算停止成功率，通过Probit回归拟合50%成功率对应的SSD，计算SSRT；眼动数据与行为数据同步，分析Stop刺激出现后首次眼跳潜伏期（反映抑制启动时间）与SSRT的相关性。2.某被试在“斯特鲁普任务”（StroopTask）中，颜色词与字体颜色一致（一致条件）的平均反应时为450ms，不一致（冲突条件）的平均反应时为620ms，错误率分别为2%和15%。请结合神经控制机制分析其表现。答案：斯特鲁普任务通过颜色词（语义）与字体颜色（知觉）的冲突，考察反应抑制能力（抑制语义干扰，选择知觉颜色命名）。该被试表现如下：（1）反应时差异（620ms-450ms=170ms）：正常成人斯特鲁普效应（冲突-一致反应时差）通常为100-200ms，该值处于正常范围上限，提示抑制过程存在一定延迟，但未达临床异常（如ADHD患者常>250ms）。（2）错误率差异（15%-2%=13%）：冲突条件错误率显著升高，反映在高认知负荷下，前额叶皮层（DLPFC）对语义加工脑区（如颞叶语言区）的抑制控制失效，导致语义自动激活（优势反应）未被有效抑制，直接输出错误反应。（3）神经机制：冲突条件下，前扣带回皮层（ACC）监测到语义与知觉的冲突（约200ms），向DLPFC发送信号；DLPFC需增强对颞叶语言区的抑制（通过θ波同步），同时加强对视觉颜色区（V4）的激活（通过β波同步）。该被试可能存在DLPFC与ACC的功能连接减弱（如fMRI显示血氧水平依赖信号延迟），或神经振荡同步性不足（如EEG显示θ/β比率异常），导致抑制启动延迟，错误率升高。3.利用脑电（EEG）设计一个神经反馈训练方案，目标是提升被试的“认知灵活性”（CognitiveFlexibility），需说明：（1）目标脑区与频段；（2）训练范式；（3）反馈方式。答案：（1）目标脑区与频段：目标脑区：前额叶皮层（尤其是背外侧前额叶，DLPFC）和前扣带回皮层（ACC），二者是认知灵活性的核心脑区（DLPFC负责任务规则切换，ACC负责冲突监测）；目标频段：α波（8-12Hz）的同步性（反映神经资源分配效率）和θ波（4-7Hz）的事件相关去同步（ERD，反映认知控制投入）。（2）训练范式：任务设计：采用“任务切换范式”，交替呈现数字判断（奇偶）和字母判断（元音/辅音），切换概率为50%；刺激流程：每个试次包含300ms提示（“数字”或“字母”）、500ms间隔、1000ms目标刺激（如“7”或“B”），被试需在刺激呈现后1500ms内按键反应；训练阶段：每天20分钟，共4周，每周增加切换频率（从50%到70%）。（3）反馈方式：实时EEG采集：使用64导EEG设备，记录F3、F4（DLPFC）、Cz（ACC）电极的脑电信号；特征提取：计算切换试次中DLPFC的α波同步指数（相干性>0.6为有效）和ACC的θ波ERD（相对于基线降低15%为有效）；反馈形式：视觉反馈：屏幕中央显示动态圆形，颜色随α同步指数变化（绿色=达标，红色=未达标）；听觉反馈：切换成功时播放高频音（1000Hz），失败时播放低频音（200Hz）；游戏化设计：将训练过程转化为“大脑飞船”游戏，飞船速度由α同步指数控制，障碍物代表任务切换，成功避开则得分。4.某实验室需评估“经颅电刺激（tDCS）联合认知训练”对老年人神经控制能力的干预效果，设计一个随机对照试验（RCT）方案，要求包含：（1）分组设计；（2）干预措施；（3）主要结局指标。答案：（1）分组设计：样本量：招募60名65-80岁健康老年人（MMSE>26），随机分为3组（每组20人）：实验组：tDCS（阳极刺激DLPFC，阴极刺激对侧乳突）+认知训练；对照组1：假刺激tDCS（仅前30秒有电流，后转为0）+认知训练；对照组2：无刺激+认知训练（仅进行训练）。（2）干预措施：tDCS参数：电流强度2mA，持续20分钟/次，5次/周，共4周；电极位置：阳极（F3，左侧DLPFC），阴极（右侧乳突）；认知训练内容：抑制控制：Go/NoGo任务（难度递增，SSD从200ms降至50ms）；任务切换：数字-字母切换任务（切换概率从50%升至80%）；神经反馈：实时EEG反馈α波同步性（目标：DLPFCα相干性≥0.7）；训练时长：30分钟/次，与tDCS同步进行（tDCS前5分钟开始，后15分钟重叠）。（3）主要结局指标：行为指标：抑制控制：停止信号任务的SSRT（干预后较基线降低≥20ms为有效）；认知灵活性：任务切换范式的切换代价（切换试次反应时-重复试次反应时）降低≥15%；神经指标：EEG：DLPFC-ACC的θ波相干性（干预后≥0.55，基线为0.45）；fNIRS：DLPFC在抑制任务中的氧合血红蛋白（HbO）浓度变化（干预后ΔHbO≥0.02μM，基线为0.01μM）；日常功能：使用“日常认知问卷（ECQ）”评估干扰抑制能力（如“对话中忽略无关噪音”的能力），得分提升≥10%。三、综合应用题（30分）某企业拟为高压力岗位员工（如飞行员、急诊医生）开发“神经控制能力筛查工具”，需结合岗位需求设计一套包含3类任务的测试组合，并说明每类任务的设计逻辑、评估维度及与岗位能力的关联。答案：测试组合设计如下：第一类任务：动态干扰下的反应抑制（持续注意与冲突控制）设计逻辑：采用“变化检测+Go/NoGo”复合任务。屏幕中央快速呈现数字序列（1-9，500ms/个），其中目标数字（如“5”）为Go刺激（需按左键），干扰数字（如“2”）为NoGo刺激（需抑制按键）；同时，屏幕边缘随机闪烁彩色圆点（红/蓝，200ms/次），要求被试忽略圆点，仅关注中央数字。评估维度：核心指标：NoGo刺激的错误率（commissionerror）、Go刺激的反应时变异性（SD）；关联指标：圆点出现时的瞳孔直径变化（反映干扰抑制的认知负荷）。岗位关联：飞行员需在复杂仪表盘信息中忽略非关键警报（如次要系统提示），专注核心飞行参数；急诊医生需在多声源（监护仪、对话）环境中抑制无关信息，快速响应患者主诉。错误率升高或反应时不稳定提示干扰抑制能力不足，可能导致操作失误。第二类任务：多任务切换的神经资源分配（任务管理与优先级处理）设计逻辑：“双任务追踪范式”。主任务：操作虚拟摇杆追踪屏幕中央移动的圆形（速度随机变化，1-5cm/s）；次任务：当屏幕上方出现字母（A-Z）时，需在2秒内判断是否为元音（A/E/I/O/U）并按右键。主任务与次任务的出现时间重叠率为60%，次任务频率逐渐增加（从每30秒1次到每10秒1次）。评估维度：核心指标：主任务追踪误差（实际位置与目标位置的平均距离）、次任务正确率；关联指标：EEG中DLPFC的β波功率（反映任务切换时的神经激活强度）。岗位关联：飞行员需同时管理导航（主任务）与通讯（次任务），急诊医生需同步进行患者检查（主任务）与医嘱录入（次任务）。追踪误差增大或次任务正确率下降提示多任务资源分配能力不足，可能导致关键任务遗漏（如忽略重要通讯指令或漏记检查结果）。第三类任务：情绪应激下的认知控制（压力调节与决策稳定性）设计逻辑：“压力诱导+斯特鲁普变式”。首先通过限时算术题（如“13×7-42÷3=？”，3秒内作答，错误则提示“速度太慢”）诱导轻度应激（心率提升10-15bpm）；随后进行颜色词斯特鲁普任务，但增加负性词汇（如“危险”“失败”）作为干扰，要求被试忽略词义，仅报告字体颜色（红/蓝/绿）。评估维度：核心指标：负性词汇条件下的反应时延长