【摘要】
本文的假说是,交替的表征之间的竞争诱发了一种类似于认知冲突(congnitive conflict)的神经激活模式,最终导致在激烈竞争时不同感知结果之间的波动。为了验证这一假设,我们利用双目竞争法探讨了竞争图像之间感知意识(perceptual awareness)的变化。我们的预测是从冲突监测理论(conflict monitoring theory)中得来的,该理论认为信息处理过程中的检测冲突会invoke认知控制(congnitive control)。
本文研究表明:一个叫fronto-medial theta oscillations(前内侧间歇振荡,不一定这样翻译)的东西,它可以在脑电图中标记冲突。它在知觉交替之前增加,之后减少,这表明冲突监控conflict monitoring发生在感知竞争中perceptual competition。
此外,为了通过注意力参与(attentional engagement)来调查冲突解决(conflict resolution),我们寻找感知转变的神经标记,如parieto-occipital alpha oscillations(顶叶-枕叶阿尔法振荡,不一定这样翻译)
parieto-occipital alpha和fronto-medial theta的power(力量?能量?)呈现相反的模式。反映了在稳定感知期间的高眼间抑制期high interocular inhibition,以及在感知变化时刻附件的低抑制期。
我们的研究结果旨在阐明冲突监测机制与知觉意识之间的关系。
一、引言
在本研究中,我们旨在测试知觉模棱两可和认知控制机制之间的神经生理学联系。我们推断,对感官输入的不同知觉解释之间的竞争可能会激活一个与认知控制任务中类似的大脑网络。
冲突检测理论:对anterior cingulate cortex (ACC)功能的算术描述,但是未能建立知觉歧义和冲突之间的神经生理学联系。
congnitive control是什么?认知控制是指一组允许我们根据指令、内部目标和环境变化灵活地执行任务的功能。ACC(一个脑区)负责检测信息处理过程中的冲突。其他证据表明,冲突检测也反映在额叶电极frontal electrodes上的theta波段(5-7Hz)内的振荡功率power的增加,源自ACC。
文章又举了例子证明theta波动振荡与感知交替有关。综上所述,该脑区一个强有力的、公认的发现是,冲突监测的参与通常与theta波段的frontal oscillations额叶振荡有关。
与注意力有关的:
冲突监测理论还认为,ACC的功能之一是触发其他大脑结构(如DLPFC)的战略调整(即,注意导向),以解决冲突。在BR的情况下,当持续的视觉竞争需要解决冲突时,注意力分配就变得重要。此外,BR的动态已被证明对注意调节特别敏感,当注意力远离相互竞争的刺激时,其速度会显著减慢。阿尔法振荡Alpha oscillations通过感觉皮层中无关信息的功能抑制来反映注意力选择,并且与 Stroop任务错误后的注意力调整和多稳态感知的不稳定有关。
我们预测,如果BR诱发刺激之间的感知冲突,感知之间的低抑制期(low alpha power)会与更强的竞争同时发生,感知之间的高抑制期(high alpha power))会与弱竞争同时发生。
1.1猜想
本文给出的猜想图列如下
在整个纯感知过程中,对额内侧(fm)theta和顶枕(po)振荡演变的预测示意图
四、讨论
一个共识是,在BR中,这种感知波动是由于在视觉通路的不同阶段,控制每个感知的竞争神经种群之间的一种或多种相互抑制的机制。拥有最强信号的种群决定了主导知觉,直到神经适应降低了其反应性,而替代种群最终取代了主导知觉。我们假设这些竞争动态涉及两种机制的并发:①额叶皮层(frontal cortex)的冲突处理,与②通过感觉皮层的功能性抑制进行的注意力分配attention allocation via functional inhibition in sensory cortices。
结果证实了我们的预期:在感知转换之前相比与之后,theta power选择性地(在时间和地形上)增加。此外,在转换发生前,occipito-parietal alpha power较低,证实了我们的假设,即当冲突较高时,抑制机制的参与较少。
我们认为,BR中的冲突可能是由于控制每个感知的神经种群之间的竞争和相互抑制动态,与当前的解释一致。在BR中,冲突持续发生:当竞争有一个强大的获胜者时,冲突信号(theta power)很低,假设是在感知稳定的时期。另一方面,当竞争激烈时,没有强大的赢家,所以冲突更强(因此,higher theta power),假设是在感知即将改变感知的时刻。此外,这种竞争的结果必然会随着时间的推移而波动,因为BR中的冲突只能暂时解决,直到控制竞争感知的神经群体的抑制信号开始减弱,称为替代表征成为意识。
我们预计alpha activity(解释为抑制过程的标志)将与BR动力学有关,它的时间过程将呈现与theta的相反模式(即,较少的抑制导致更多的竞争,而在转换后反之亦然;图6a)
通过抑制过程的注意调节的策略调整可能只存在于感知开关的即刻时间附近,但在相对解决relative resolution的时刻无法识别。注意力参与的必要性应该取决于刺激冲突的程度。、
在竞争的开始和早期阶段(即初始选择),竞争的主导阶段预示着更多的注意控制,因为刺激最初出现时未解决的冲突。
除了冲突监测之外,ACC还被认为是许多涉及灵活和适应性行为的计算的中心枢纽,从冲突到奖励预测(reward prediction)和预测错误(prediction errors)等预测过程。【后面又提了一些ACC的作用】。在我们的研究中,我们提出了ACC功能的类似作用:当输入之间发生不匹配时,检测到冲突,并激活必要的调整(通过抑制来调节注意力),以停止BR期间持续的视觉竞争。
没看懂啊。。。。。