视时距知觉适应后效的认知和神经机制

发布时间：2018-02-20 18:11

本文关键词： 时距知觉适应后效锚定效应关联负变化左侧前扣带/辅助运动区　出处：《西南大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：作为时间知觉的重要组成部分,时距知觉指个体对介于两个相继事件之间间隔时间或对某一事件持续时间的知觉,它是个体与外界环境交互的基础。从视听信息的理解到运动技能的控制,个体的生存和发展离不开对时距信息的加工。例如,说话、舞蹈、演奏及其他体育运动都需要时距知觉的参与。精确地感知时距信息对个体具有重要意义。然而,个体感知的主观时距不仅取决于事物客观的时距信息,而且还会受到个体状态、刺激特征以及感知经验等因素的影响。比如,人们在快乐的时候会觉得时间过得很快,在无聊厌烦的时候却又觉得时间过的很慢;人们会倾向于认为呈现相同时间的较大刺激比较小刺激持续得更长;人们也会觉得刺激序列中的新异刺激的呈现时间更长。这些现象表明时距知觉具有相当的可塑性。感知适应是感知系统对不断变化的知觉环境进行调整以形成稳定印象的过程。一个刺激的持久或反复出现即可能导致适应,适应的一个主要结果是导致感知系统对后续的刺激产生知觉偏差,即产生适应后效。作为研究认知和神经系统可塑性的一种重要方式,适应及适应后效现象受到心理学和神经生物学等领域的广泛关注。人们发现,个体的认知和神经系统无论对低水平的刺激特征,如朝向、大小和颜色等,还是对高水平的事物属性,如面孔和性别等都会产生适应。同样,个体对时距信息的知觉也存在着适应现象:反复呈现某一特定的时距信息,会改变被试对后续一定范围内的时距信息的知觉。例如,反复向被试呈现一个较长的适应时距,再给被试呈现一个中等的测试时距,那么相比无适应条件,被试会低估测试时距;反之,反复向被试呈现一个较短的适应时距,再给被试呈现一个中等的测试时距,此时相比无适应条件,被试会高估测试时距。对于时距知觉适应后效产生的原因,通道模型给出了一种解释。这一模型认为,个体的大脑中存在一些专门加工不同时距信息的神经元。这些神经元都具有各自偏好加工的时距信息,即它们对时距信息的加工具有选择性。因此,某一特定时距信息的重复出现,可以降低特定神经元的反应,进而改变整群神经元的反应模式,最终导致个体对后续时距信息知觉的偏差。作为探讨时距知觉认知和神经机制的重要方式之一,近年来,时距知觉适应及其后效已受到人们越来越多的关注。人们已发现时距知觉适应后效具有时距调谐性和通道特异性,发生在视听感觉整合之前,取决于低水平的听觉频率特征却不取决于低水平的视觉朝向特征等。然而,以往的研究几乎都采用行为学的实验,更多地探讨了时距知觉适应后效的影响因素及其表现形式,仅能通过对行为数据的计算模拟推断其产生的内部机制,存在一定的局限性。因此,本论文通过四个研究,结合行为学实验、事件相关电位和功能性磁共振成像技术系统地探讨了视时距知觉适应后效的认知和神经机制。本论文主要关注两个方面的问题:(1)探讨视时距知觉适应后效的性质,即揭示视时距知觉适应后效究竟是一种独特的感知适应现象,还是仅是一种时距知觉锚定效应的特例;(2)探讨视时距知觉适应后效的产生机制,即探讨导致视时距知觉适应后效的神经适应主要发生在神经系统的哪些位置。关于视时距知觉适应后效性质的问题,目前存在两种观点。一种观点认为类似于倾斜后效和运动后效等其他适应后效,视时距知觉适应后效是一种独特的感知适应现象,视时距知觉适应对后续时距知觉的影响主要发生在时距编码阶段。另一种观点则认为视时距知觉适应后效仅仅是一种时距知觉锚定效应的特例,视时距知觉适应对后续时距知觉的影响发生于较晚的认知加工阶段,如,记忆或决策阶段。因此,研究一和研究二分别从行为和电生理学的角度探讨了视时距知觉适应后效与视时距知觉锚定效应的差异。此外,虽然通道模型能够较好地解释视时距知觉适应后效,但是对于导致视时距知觉适应后效的神经适应发生在神经系统哪些位置的问题仍存在争论。一种观点认为视时距信息是一种类似空间频率的低水平刺激特征,因此导致视时距知觉适应后效的神经适应位于早期的视皮层。另一种观点认为,由于视时距知觉适应后效不取决于低水平的视觉特征,因此相应的神经适应可能位于更高级的大脑皮层。研究三和研究四分别利用经典的心理物理法和脑成像技术探讨了导致视时距知觉适应后效的神经适应发生的神经位置。研究一探讨了适应时长对视时距知觉适应后效的影响。为了减小由适应时距导致的内部参照标准的改变对后续时距知觉的影响,本研究采用了与以往研究不同的适应方法,即在适应阶段仅适应一种中等的适应时距,而测试时距以适应时距为中心对称分布。研究结果发现在控制内部参照标准的改变之后,无论对于秒下的时距信息(实验1)还是对于秒上的时距信息(实验2),相比无适应条件,长时适应显著影响了后续的时距知觉,而短时适应并没有影响后续的时距知觉,即视时距知觉适应后效只能在长时适应之后产生。这说明适应时长是影响视时距知觉适应后效的一个重要因素,同时也间接地说明了视时距知觉适应后效是一种不同于锚定效应的感知适应现象。研究二结合事件相关电位技术探讨了视时距知觉适应和视时距知觉锚定对后续时距编码的影响。事件相关电位技术的高时间分辨率,对解决这一问题提供了有利条件。实验3采用经典的时距知觉适应范式,探讨了视时距知觉适应对后续时距编码的影响。结果发现,后续测试时距诱发的关联负变化的幅值在适应短时距条件下要显著大于适应长时距条件。这说明视时距知觉适应对后续时距知觉的影响在编码阶段已经开始。实验4,采用经典的锚定范式,探讨视时距知觉锚定对后续时距编码的影响。结果发现尽管视时距知觉锚定在行为上影响了后续的时距知觉,但是并没有影响后续测试时距诱发的关联负变化的幅值。这说明视时距知觉锚定不影响后续的时距编码。因此研究二的结果进一步验证了研究一的结论,说明不同于视时距知觉锚定效应,时距知觉适应后效是一种独特的感知适应现象。研究三探讨了视时距知觉适应后效的位置不变性。由于早期视皮层中神经元的感受野在很大程度上被限制于对侧视野,因此如果视时距知觉适应后效受到空间视野的限制,这就可以说明导致视时距知觉适应后效的神经适应位于早期视皮层,反之则不然。实验5通过改变适应时距和测试时距所在的空间视野,考察了视时距知觉适应后效在左右视野之间迁移的问题。结果发现,视时距知觉适应后效可以在不同的空间视野间迁移。研究6采用同时性适应范式进一步考察了视时距知觉适应后效的位置不变性问题。结果发现视时距知觉适应后效不取决于相应的适应视野,即不同的视时距知觉适应后效不能在不同的视野同时产生。这些结果说明了视时距知觉适应后效不受空间视野的限制,也间接说明了导致视时距知觉适应后效的神经适应并不在早期视皮层,而在更高级的脑区。研究四利用功能性磁共振成像技术,直接探讨了视时距知觉适应后效的神经基础。研究发现时距知觉适应在行为上导致了显著的视时距知觉适应后效,并且当测试时距与适应时距一致时,左侧前扣带/辅助运动区的神经活动显著降低。研究同时发现当适应刺激和测试刺激的大小一致时或者当不要求被试进行外显的时距加工时,左侧前扣带/辅助运动区的神经活动并不受适应的影响,这说明这一脑区神经活动的降低对外显的时距加工具有特异性。研究四说明在左侧前扣带/辅助运动区存在对时距信息具有选择性加工的神经元,这一脑区的神经适应可能是视时距知觉适应后效的神经基础。通过以上研究,本论文系统地探讨了视时距知觉适应后效的认知和神经机制。研究表明视时距知觉适应后效是一种不同于时距知觉锚定效应的感知适应现象,并且左侧前扣带/辅助运动区的神经适应可能是这一现象产生的神经基础。对视时距知觉适应后效认知和神经机制的研究有助于我们更好地理解时距知觉,未来仍需要更多研究的关注。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：B842.1

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