科研进展
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  • 宋艳课题组揭示了视觉注意选择和干扰抑制过程中的发育性差异
     
            2018年5月15日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室宋艳教授课题组在发展心理学权威期刊《Developmental Science》在线发表了研究论文“Attentional selection and suppression in children and adults”。这项研究使用行为和脑电技术纵向揭示了儿童在视觉注意选择和干扰抑制在发育进程上的神经机制差异。

            对于视觉选择性注意脑机制的研究,有助于理解人类如何在自然视觉环境中对课题进行选择、知觉、操作等。内隐视觉空间注意是指对于呈现在视网膜中央凹外的客体,进行注意转移的过程,这有助于在复杂的自然视觉环境决定眼睛下一步应该转移到哪个位置。然而,内隐视觉空间注意的神经发育机制并不清楚。

            宋艳团队选取了正常发育儿童(9-15岁)和正常成人(20-28岁)两组被试,运用ERP技术,从发育的角度,对内隐视觉空间注意的注意选择成分(N2pc)和干扰抑制成分(PD)进行了探讨。 结果提示,儿童行为成绩显著低于成人,且N2pc波幅也显著小于成人(如图1),说明儿童注意选择能力的神经机制还未发育成熟。
    图1. 儿童和成人在目标选择实验中的脑电差异对比


    图2. 儿童和成人在干扰抑制实验中的脑电差异对比

            为了考察儿童和成人在干扰抑制能力上的差异,实验二增加了颜色突出的新异刺激作为无关干扰。结果显示儿童诱发的PD波幅比成人大(如图2)。我们根据正确率将被试进行分组,结果发现,低正确率组的儿童诱发了较大的PD,而高正确率组的儿童的PD跟成人类似,波幅较小,(如图3)。这表明,儿童的干扰抑制能力还未发育成熟,需要更多的注意资源来完成抑制过程。此外,目标诱发的N2pc与干扰诱发的PD之间并没有显著的相关,反映了儿童的干扰抑制能力与目标选择能力并非同一神经机制的两个方面,有可能存在不同的发育机制。
    图3. 儿童和成人在干扰抑制实验中的分组比较结果
     
            综上所述,目标选择和干扰抑制在人类发育过程中可能存在不同的神经机制。相对于成人而言,9-15岁的儿童在目标选择能力还未发育成熟,但干扰抑制能力在发育上却表现出较大的个体差异,高正确率的儿童可能已经发育出一种类似于成人的干扰抑制的神经机制,从而更快更好地完成目标搜索任务。

            该研究论文的第一作者为博士生孙美荣与王恩聪,通讯作者为宋艳教授,研究中儿童被试的筛查得到了北京大学第六医院孙黎教授的支持。该研究得到了国家重点基础研究项目、国家自然科学基金项目以及中央大学基本研究经费的支持。
     
    论文链接:(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/desc.12684
    Article ID: DESC12684
    Article DOI: 10.1111/desc.12684
     
    参考文献:
    Meirong Sun, Encong Wang, Jing Huang, Chenguang Zhao, Jialiang Guo, Dongwei Li, Li Sun, Boqi Du, Yulong Ding, Yan Song. Attentional selection and suppression in children and adults. Developmental Science, 2018. Doi: DOI: 10.1111/desc.12684.
     
    Encong Wang, Li Sun, Meirong Sun, Jing Hang, Ye Tao, Xixi Zhao, Zhanliang Wu, Yulong Ding, Daniel P. Newman, Mark A. Bellgrove, Yufeng Wang, Yan Song*. Attentional selection and suppression in children with attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry:CNNI, 1, 372-380, 2016.
     
    Jing Huang, Fang Wang, Yulong Ding, Haijing Niu, Fanghua Tian, Hanli Liu, Yan Song*. Predicting N2pc from anticipatory HbO activity during sustained visuospatial attention: a concurrent fNIRS–ERP study. NeuroImage, 113, 225-234, 2015.