5月28日，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室郭桃梅教授团队在《Scientific Data》期刊发表了题为“An fMRI dataset for investigating language control and cognitive control in bilinguals”的数据集描述论文，并同步在OpenNeuro平台开放了完整数据集。这项研究为深入理解双语认知的神经机制提供了重要的科学资源。
双语者在日常交流中需要频繁切换语言，这一过程涉及复杂的认知机制。研究表明，语言控制与领域一般认知控制之间存在着密切的关系。在过去的十年中，许多神经影像学研究致力于探索这两种认知过程之间的神经重叠和分离。但随着数据分析方法的不断深入和多样化，语言控制与认知控制之间的关系仍有很大的探索潜力。
郭桃梅教授团队通过创新的实验设计，成功在77名中英双语者中同步采集了语言控制和认知控制任务的脑功能影像数据。所有被试均为汉语母语者，英语水平均达到大学英语四级（CET-4）标准，并通过了标准化的瑞文认知能力测试。研究采用精心设计的双任务范式（图1）：在语言控制任务中，被试需要根据给定的线索，用母语（中文）或第二语言（英语）说出图片的名字。在认知控制任务中，被试需要根据线索指示的不同规则对箭头的方向做出反应。这两项任务在顺序、程序设计和实验环境方面进行了仔细的平衡，以便于直接比较两种类型的大脑加工过程。
图1. 任务流程示意图
该数据集包含高分辨率结构像、任务态功能像及详细的行为数据，严格遵循国际通用的BIDS标准进行组织。研究团队还提供了单试次BOLD响应估计等衍生数据，支持动态因果建模、表征相似性分析等前沿分析方法的应用。研究团队采用了严格的影像数据质控标准，通过MRIQC工具对数据质量进行全面评估。结构像分析显示，所有被试的灰白质对比噪声比（CNR=3.89±0.28）和空间平滑度（FWHM=3.63±0.16）均达到优质标准。功能像质量控制表明，尽管语言任务因需要发声而产生较多头动（平均FD：语言任务=0.15±0.05，认知任务=0.09±0.03），但两个任务的时间信噪比（tSNR）均保持较高水平（语言任务=71.66±10.07，认知任务=79.64±8.62），且全脑分布均匀（图2）。
图2. 两个任务的全脑tSNR均维持在较高水平且空间分布均匀
该论文的通讯作者为郭桃梅教授，其课题组长期致力于双语认知的神经机制研究，近年在《Cerebral Cortex》《NeuroImage》等期刊发表系列成果。本次发布的数据集作为团队“语言与认知控制”项目的核心组成部分，获得了国家自然科学基金的资助，将为相关领域的深入研究提供重要支撑。
