心理所揭示不同認知控制過程的特異性

　　認知控制是指產生、維持和調整一系列目標導向行為的加工過程。它的一個核心問題是各種沖突的解決到底是領域特異性的還是領域一般性的。沖突監測模型（the conflict-monitoring model）認為，認知控制是領域一般化的，存在一個由一個沖突監測模塊和一個沖突執行模塊組成的沖突控制環路，這個環路能夠解決所有沖突(Botvinick et al., 2001)。然而，領域特異化模型(the domain specific model)認為，認知控制是領域特異化的，存在一個特異化的沖突控制環路，不同的沖突分別由各自不同的沖突監測模塊和沖突執行模塊各自獨立處理(Egner, 2008)。

　　盡管已有研究通過行為、腦電或者腦成像探討了認知控制的心理及神經機制，包括各種具體實驗任務對應的反應時特點、ERP成分、激活的腦區等。然而，如何從復雜繁多的、與具體范式相對應的認知現象中總結出各種認知控制機制的一般性或特異性，成為擺在研究人員面前的難題。

　　中國科學院“百人計劃”學者、行為科學重點實驗室主任劉勛研究員率領其研究團隊，從“刺激-反應協同性”的視角出發，在一個任務中巧妙地結合了Stroop效應和Simon效應兩種不同的刺激-反應協同性效應，對比兩類效應的EEG關聯來試圖揭示不同認知控制過程在行為及神經機制上的異同（見圖1）。根據Kornblum等提出的維度重疊（dimensional overlap）理論(Kornblum, 1994； Kornblum, Hasbroucq, & Osman, 1990)，Stroop效應因其認知沖突來源于不同的實驗刺激屬性而屬于“刺激-刺激”沖突（S-S沖突），而Simon效應因其認知沖突來源于刺激屬性與反應按鍵之間而屬于“刺激-反應”沖突（S-R沖突）。沖突監測模型預測兩類沖突由一個一般化的沖突控制機制處理，無論是兩者同時出現或者先后出現都會相互影響，從而分別產生交互作用或沖突適應性效應。領域特異化模型預測兩類沖突由不同的沖突控制機制處理，無論是兩者同時出現或者先后出現都不會相互影響，從而不會產生交互作用或沖突適應性效應。

　　研究結果表明，與領域特異化模型的預測相一致，當S-S沖突和S-R沖突同時出現時，無論是反應時還是N2振幅的刺激-反應協同性效應沒有相互影響。研究人員也觀察到無論是反應時還是N2振幅，當前后兩個試次均是S-S沖突或者S-R沖突時，前后試次的刺激-反應協同性效應會相互影響，而前后試次屬于不同的沖突類型（即，一個是S-S沖突，另一個是S-R沖突），前后試次的刺激-反應協同性效應不會相互影響（見圖2）。此外，時頻分析顯示，兩種協同性效應都導致了前額區theta頻段能量幅值的增強，而“刺激-刺激”協同性效應又在一定程度上調節了beta頻段的震蕩幅值。這些結果所揭示的不同認知控制過程所表現出特異性的神經機制，對于探明認知控制在人腦中的模塊化組織具有重要的啟發性意義。

　　該研究獲國家自然科學基金（31070987，31200782和31328013），國家科技支撐計劃項目（2012BAI36B01）,北京市自然科學基金（7133250）以及中科院國際創新團隊（Y2CX131003）的資助，已在線發表于Psychophysilolgy。

　　 論文信息：Qi Li, Kai Wang, Weizhi Nan, Ya Zheng, Haiyan Wu, Hongbin Wang, Xun Liu. Electrophysiological Dynamics Reveal Distinct Processing of Stimulus-Stimulus and Stimulus-Response Conflicts. Psychophysilolgy (0). DOI: 10.1111/psyp.12382.

圖1 實驗范式
 

圖2 ERP和時頻分析結果