脑岛亚区对听觉信息的处理机制 ——颅内脑电研究

作     者：胡丹霞 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周永迪;董晓蔚

授予年度：2018年

学科分类：0402[教育学-心理学(可授教育学、理学学位）] 040203[教育学-应用心理学] 04[教育学] 

主      题：脑岛 听觉 N1成分 P300成分 

摘      要：脑岛是大脑皮层的一个隐藏部分,不仅参与了人类的众多认知过程,还与精神疾病密切相关。以往有关脑岛功能的研究主要关注内感觉信息的加工,关于外感觉信息（例如听觉）在脑岛内部的处理过程的研究甚为缺乏。此外,由于受到现有研究手段在时间分辨率上的限制,对于脑岛亚区的功能在时间上的差异体现成了当下脑岛研究的难点之一。本研究利用颅内立体定向脑电图技术所具有的高时间、高空间分辨率的优势,探讨在两种听觉oddball序列任务中脑岛亚区对声音刺激的处理机制。本研究记录了3例癫痫患者,共收集了31个记录位点的脑岛场电位数据。实验采用经典的听觉oddball范式。声音刺激序列由强度为80db的标准刺激频率（800Hz或1500Hz）和新异刺激频率（1500Hz或800Hz）组成。通过事件相关电位的分析发现,所有条件下的声音刺激均能在脑岛诱发出一个潜伏期为30ms的负向波N1。在新异刺激条件下,前脑岛和大部分的后脑岛位点（72%）会呈现一个潜伏期为00ms的幅度较大的正向波P300。N1成分的方差分析显示,前脑岛和后脑岛均在不同频率的纯音刺激所诱发的N1成分的潜伏期（边缘显著;p=0.06）和幅值上呈现出显著差异。同时,标准刺激和新异刺激所产生的N1的幅度之间的差异在这两个区域也都是显著的。交互作用表明,前脑岛中高、低频率声音刺激的幅度差值显著低于后脑岛。然而,新异刺激和标准刺激则没有在前、后脑岛产生类似的交互效应。这些结果表明,前脑岛和后脑岛均能对声音的物理（频率）属性进行编码,并且其声音诱发电位的早期成分反映出对新异刺激的识别。P300的方差分析结果显示,不同频率的声音刺激产生的P300的潜伏期以及幅值显著不同,但其潜伏期在前、后脑岛间无显著差异。有趣的是,N1和P300都呈现一个记录位置与声音刺激频率的交互效应。此外,N1和P300的潜伏期及幅值与Y轴MNI坐标值的线性回归分析发现,在所有实验条件下,越靠近脑岛后部这两个波的潜伏期越短,越靠近前部则潜伏期越长;反之,越靠近后部这两个波的幅值越大,越靠近前部则幅值越小。综上所述,本研究结果表明,简单的纯音刺激可以在脑岛诱发听觉事件相关电位N1,而新异刺激可以诱发出P300。其中,N1的潜伏期较早,还会受到声音频率的调制,因此有可能主要与感觉信息的编码有关。最后,诱发电位潜伏期与和幅值在脑岛从后往前的线性变化趋势暗示,听觉信息在脑岛内部的处理是一个从后往前的序列加工过程。