不注意状态下大脑对动物和非动物类范畴的自动化加工的猜想

纪露露

摘要：Risto Kalervo N??t?nen采用oddball范式在1978年首次提出了失匹配负波（MMN）的成分。失匹配负波最早在听觉系统中被发现，即aMMN，而后，越来越多的研究证实在视觉系统同样能观察到失匹配负波，即vMMN。视觉失匹配负波（vMMN）是ERP成分的一种，一般由oddball范式中的小概率刺激诱发，可以反映出神经网络对于新异刺激的反应，由于在诱发过程中不需要被试的主动注意，通常被用来作为视觉非注意加工的指标。Kimura等人提出视觉刺激的颜色、形状、尺寸、运动方向、空间频率、对比度和亮度、刺激的缺失及刺激序列的偏差变化等均可诱发出vMMN，因此推测vMMN同样敏感于动物和非动物刺激的范畴，即当在动物刺激序列中出现非动物刺激时同样会观测到视觉失匹配负波（vMMN）。因此研究拟采用动物类刺激和非动物类刺激分别作为标准刺激和偏差刺激对vMMN进行考察，探究大脑神经网络在非注意状态下是否能够对动物和非动物类刺激的范畴进行准确区分。

关键词：vMMN；动物；非动物

MMN反映的是由偏差刺激和标准刺激所诱发的事件相关电位的差异，与前注意自动化加工机制相关。对于复杂的视觉信息，例如面部表情诱发vMMN的可能性有很多研究，但是vMMN通常被认为与低水平的简单视觉特征有关。

听觉和视觉失匹配负波被认为是由皮层机制形成的对重复标准刺激的神经记忆表征的预测性的错误信号，从前的研究认为对面部表情的探测和分析需要焦点关注，然而ERP研究提供了相反的发现。之前有研究用听觉刺激来分散被试对呈现在视野中央的面孔的注意，然而，这种听觉任务对注意的分散是否足夠并不确定，为了解决这些问题，研究者们设计了被动的视觉oddball实验。即用一个目标任务来分散被试的注意力，然后将刺激以oddble范式呈现。

为了研究在视觉系统，对于不注意（被动）的重复的面部表情，是否会建立起对频繁出现的情绪面孔的预测。Stefanics设计了一个实验，实验被试有24个，一个视觉探测任务呈现在视野中央，表达同一种情绪的不同个体的四张面孔呈现在视野的四角，面孔刺激以oddble序列呈现，标准刺激：偏差刺激=0.9：0.1。

实验的呈现方式如图所示：

结果表明，对同一种情绪，对它是以标准刺激和偏差刺激呈现时的事件相关电位进行对比，在170-360ms，双侧枕颞叶位置发现了对不注意偏差情绪做出反应的视觉负匹配负波。这个结果表明了在视野周围呈现的不注意面孔的情绪信息在视觉系统得到了快速加工，并被储存在预测的记忆表征中。也发现了对偏差恐惧面孔的差异性加工，且在刺激呈现后的70-120ms内就已经开始，这个发现表明了在不注意状态下大脑的消极偏向。对恐惧偏差刺激的差异性加工在195-275ms和360-390ms两个时间段内，在右半球更明显。然而，对于快乐偏差刺激，则在360-390ms内在左半球诱发了更大的差异反应，表明了大脑两半球对于积极和消极情绪的自动化加工存在差异性。两种情绪的偏差刺激都诱发了一个更大的vMMN，表明在视野周围呈现的不注意面孔的情绪信息在视觉系统是能够得到快速加工的，并能够被储存在预测的记忆表征中。

Kimura等人提出视觉刺激的颜色、形状、尺寸、运动方向、空间频率、对比度和亮度、刺激的缺失及刺激序列的偏差变化等均可诱发出vMMN，那么由此我们推测vMMN是否同样敏感于动物和非动物刺激的范畴，也就是说当在动物刺激序列中出现非动物刺激时是否同样会观测到视觉失匹配负波（vMMN）的出现？

我们拟采用Stefanics的实验范式，将其中的面孔刺激以动物和非动物刺激来代替。实验分为两个Block，其中一个Block以动物组刺激为标准刺激，非动物组刺激为偏差刺激；另一个Block以非动物组刺激为偏差刺激，动物组刺激为标准刺激。实验对比动物组刺激在标准状态（大概率）和偏差状态（小概率）下的差异波和非动物组刺激在标准状态和偏差状态下的差异波。

被试需要将注意集中在屏幕中心黑色十字的变化上，对中央黑色十字垂直和水平线的长度改变做出按键反应，，实验设计采用passive-oddball的设计，刺激的呈现方式以及时间我们参照Stefanics的实验设计。标准刺激呈现比例为0.9，偏差刺激呈现比例0.1。整个实验包括两个条件：动物组和非动物组条件，在动物组条件下，标准刺激为动物组刺激，偏差刺激为非动物组刺激，相反在非动物组条件下，标准刺激为非动物组刺激，偏差刺激为动物组刺激随机呈现。

结果预测：

1.动物组刺激会诱发出较非动物组刺激振幅更大的视觉失匹配负波；

2.非动物组刺激会诱发出较动物组刺激振幅更大的视觉失匹配负波；

3.动物组和非动物组刺激诱发出的视觉失匹配负波的振幅不存在差异。