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心理所研究揭示不同类别的冲突解决中的认知控制组织机制
作者: 中国科学院行为科学重点实验室 刘勋研究组 ║ 日期: 2017/10/30 

  在日常生活中我们可能会遇到形形色色的认知冲突,比如看到一个红色的“蓝”字,字义“蓝”会对说出字的颜色“红”造成干扰,这是经典的Stroop冲突现象。而当我们需要对位于身体一侧(如左侧)的物体用对侧手(右手)做反应的时候,也会体验到一种冲突,这种被称为Simon冲突。基于一个对刺激(Stimulus, S)和反应(Response, R)维度重叠的分类框架,Stroop冲突属于刺激-刺激(S-S)冲突,Simon属于刺激-反应(S-R)冲突。维度重叠的差异使两种冲突在加工时序、注意资源层面都有所不同。

  随着对冲突解决中认知控制机制研究的深入,人们对不同类别冲突依赖的认知控制神经机制进行了探索,但并没有定论。如研究者采用磁共振成像等技术,发现不同类别的冲突存在一些共享脑区,也有研究发现存在特异性脑区。中国科学院行为科学重点实验室刘勋研究员和李琦副研究员带领小组成员借助元分析技术来解决这一问题。考虑到绝对的一般性会导致认知控制的加工效率低下,相反对无数种冲突都有绝对的特异性也不可能,因此,他们假设,认知控制机制既有一般性又有特异性。

  通过文献检索和筛选,纳入75个S-S类别的研究和27个S-R类别的研究,以及39个整合了S-S和S-R的研究,通过提取相同条件下的激活坐标来计算激活似然估计(activation likelihood estimation, ALE)。采用GingerALE软件,计算每个条件下的ALE,以及S-S与S-R条件间的差异,并进行多重比较矫正,获得不同条件及条件间比较的脑激活图。

  结果显示,S-S和S-R类别的冲突共同激活额顶网络(fronto-parietal network)和带状盖网络(cingulo-opercular network),这些网络构成认知控制的核心;相比S-R冲突,S-S冲突更多激活了扣带回(ACC)和左侧的额下回(IFG)、额中回(MFC)、枕上回(SOC)、顶上回(SPC)等,这些左半球脑区较多地参与了言语、语义的加工,而语义冲突是S-S类别冲突的关键;相比S-S冲突,S-R类别冲突更多激活了左侧丘脑、右侧额中区和右侧顶上区,这些脑区参与了反应、运动、空间的加工。研究结果表明,不同类别冲突所依赖的脑区既有一般性也有特异性。

 

  

图1. S-S类别和S-R类别的冲突既有共享的脑区(绿色),又有各自特异性的脑区(分别为红色和蓝色)

 

  

图2. 不同类别的冲突的激活在大脑中的表征既有一般性又有特异性

 

  高级认知控制的组织机制既不是完全统一的,也不是绝对特异的,而是二者兼有。大脑这种高效的组织使人类在面对复杂环境时能更好地做出决策,摆脱不利因素的束缚。

  该研究得到国家自然科学基金(31070987, 31571161, 3120078)和中德合作项目(61621136008/DFG TRR-169)以及国家留学基金管理委员会的支持。

  研究成果已经在线发表于Neuroscience and Biobehavioral Reviews:

  http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763417301689?_rdoc=1&_fmt=high&_origin=gateway&_docanchor=&md5=b8429449ccfc9c30159a5f9aeaa92ffb

  Li, Q., Yang, G., Li, Z., Qi, Y., Cole, M., & Liu, X. (2017). Conflict Detection and Resolution Rely on a Combination of Common and Distinct Cognitive Control Networks. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. doi:10.1016/j.neubiorev.2017.09.032

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