肖英霞
認(rèn)知是大腦對(duì)客觀世界的信息加工活動(dòng),包括感知、注意、記憶、言語(yǔ)、思維等心理過程,它是由復(fù)雜的神經(jīng)活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。通過ERP技術(shù)探究大腦認(rèn)知加工的神經(jīng)電生理活動(dòng)時(shí),通常會(huì)在300ms左右記錄到一個(gè)正成分,即P300波。大量研究表明,P300是ERP的第一個(gè)內(nèi)源性成分,它較少受刺激表面物理性質(zhì)的影響,與人類高級(jí)心理活動(dòng)密切相關(guān)[1-2]。從Sutton最初發(fā)現(xiàn)P300至今,研究者致力于探討P300與認(rèn)知加工之間的內(nèi)在聯(lián)系,相關(guān)的研究提出了一些建設(shè)性的理論,但同時(shí)也存在很大的分歧和爭(zhēng)論。
Isreal認(rèn)為,P300反映了大腦的注意加工過程,當(dāng)新異刺激出現(xiàn),大腦需要投入注意資源去辨別和評(píng)價(jià)刺激,因而會(huì)誘發(fā) P300[3]。Donchin則認(rèn)為,P300的產(chǎn)生和工作記憶的更新有關(guān),并提出了背景更新理論模型(Context-updating theory)來解釋P300的產(chǎn)生[4]。該理論認(rèn)為,信息以一定的形式存儲(chǔ)在大腦(記憶)中,這種表征形式被稱為“圖式”,新的刺激輸入之后,大腦會(huì)把新的刺激和已有的刺激圖式進(jìn)行比較。當(dāng)新輸入的刺激和原有的刺激相同時(shí),當(dāng)前記憶圖式不會(huì)發(fā)生改變,只會(huì)誘發(fā)和感知相關(guān)的N1、P2、N2等成分;而當(dāng)新輸入的刺激與記憶中的刺激不同時(shí),大腦就要對(duì)當(dāng)前的場(chǎng)合模型進(jìn)行更新,從而誘發(fā)了P300。后續(xù)的研究提出了一些新的理論來解釋P300的產(chǎn)生,如Verleger認(rèn)為P300代表了感知和反應(yīng)之間的神經(jīng)聯(lián)系[5];Soltani指出P300與大腦的抑制加工有關(guān),當(dāng)新刺激出現(xiàn)時(shí),大腦抑制無關(guān)信息的加工,同時(shí)把注意集中到目標(biāo)刺激上[6]。Moti研究發(fā)現(xiàn),沒有意識(shí)到的信息,同樣可以誘發(fā)P300,說明其代表了大腦對(duì)刺激的潛意識(shí)加工[7]。隨著ERP技術(shù)在心理研究中的廣泛應(yīng)用,針對(duì)P300的研究取得了許多具有理論和應(yīng)用價(jià)值的研究成果。然而就像人們還不十分了解認(rèn)知加工一樣,對(duì)P300的研究也十分的膚淺,關(guān)于它的特性,以及它如何反映認(rèn)知加工過程的仍存在著很多的爭(zhēng)論。本文從認(rèn)知神經(jīng)心理的角度,探討有關(guān)P300的心理實(shí)驗(yàn)方法、心理機(jī)制及其在認(rèn)知障礙研究中的應(yīng)用,這將為揭示P300的心理意義,以及進(jìn)一步認(rèn)識(shí)大腦的認(rèn)知加工過程提供重要的理論支持。
在ERP研究中,通常采用Oddball范式來誘發(fā)P300。Oddball范式的實(shí)驗(yàn)過程是隨機(jī)向被試呈現(xiàn)兩種不同的刺激,即目標(biāo)刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激,其中目標(biāo)刺激出現(xiàn)的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)刺激(目標(biāo)刺激概率為20%,標(biāo)準(zhǔn)刺激出現(xiàn)的概率為80%),而被試只對(duì)目標(biāo)刺激進(jìn)行反應(yīng)(見圖1)。在oddball范式中,P300的波幅和潛伏期隨著任務(wù)變量而發(fā)生改變,這些變量包括刺激的數(shù)目、目標(biāo)刺激的概率以及時(shí)間間隔。
Snyder通過改變刺激的數(shù)目,發(fā)現(xiàn)了P300的亞成分,該研究在刺激序列中呈現(xiàn)3個(gè)刺激,即在標(biāo)準(zhǔn)刺激和目標(biāo)刺激中加入分心刺激,被試同樣只對(duì)目標(biāo)刺激做出反應(yīng),不對(duì)分心刺激反應(yīng)[8]。3個(gè)刺激的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了P300的兩個(gè)亞成分P3a和P3b。被試雖然不對(duì)分心刺激做出反應(yīng),但分心刺激卻誘發(fā)P3a,它的潛伏期較短(200~280ms),主要分布在額葉-中央?yún)^(qū)域,研究者認(rèn)為它與大腦的抑制以及新異刺激的加工有關(guān)。目標(biāo)刺激可以誘發(fā)P3b,它的潛伏期較長(zhǎng)的(300~600ms),主要分布在頂葉區(qū)域,經(jīng)典的P300實(shí)際上就是P3b。
Polich在oddball范式中通過改變目標(biāo)刺激的概率,發(fā)現(xiàn)了P300的適應(yīng)現(xiàn)象[9]。該研究把目標(biāo)刺激出現(xiàn)的概率分別設(shè)置為 0.1、0.3、0.5、0.7、0.9,結(jié)果表明,P300的波幅與目標(biāo)刺激出現(xiàn)的概率成反比,即目標(biāo)刺激出現(xiàn)的概率越大,P300的波幅越小,當(dāng)目標(biāo)刺激出現(xiàn)的概率達(dá)到0.9時(shí),幾乎不能夠誘發(fā) P300。Lindin的研究也得出了相同的結(jié)論[10],該研究采用聽覺oddball范式,把500個(gè)刺激分成5個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組中會(huì)隨機(jī)插入20個(gè)目標(biāo)聲音,5個(gè)區(qū)組依次呈現(xiàn)。研究結(jié)果表明,從區(qū)組二開始,P300的波幅出現(xiàn)了顯著的降低。目標(biāo)刺激的重復(fù)出現(xiàn)導(dǎo)致了P300波幅的降低,研究者把這種現(xiàn)象稱作P300的適應(yīng),其原因是大腦對(duì)重復(fù)出現(xiàn)的目標(biāo)刺激出現(xiàn)了適應(yīng)性,不需要更多的注意資源去加工刺激,從而使P300的波幅下降。
在刺激的數(shù)目和概率不變的情況下,時(shí)間因素成為影響P300波幅和潛伏期的獨(dú)立變量,包括目標(biāo)刺激的時(shí)間間隔(Target-to-target interval,TTI)和標(biāo)準(zhǔn)刺激的時(shí)間間隔(Nontarget-to-nontarget interval,NNI)。研究最初發(fā)現(xiàn)目標(biāo)刺激的時(shí)間間隔對(duì)P300產(chǎn)生影響,目標(biāo)刺激時(shí)間的間隔越長(zhǎng),P300的波幅越大,潛伏期越短,當(dāng)目標(biāo)刺激出現(xiàn)的時(shí)間間隔為6~8秒時(shí),所誘發(fā)的波幅最大[11]。而近期的研究發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激的時(shí)間間隔(NNI)同樣影響P300的波幅,當(dāng) NNI增大時(shí),標(biāo)準(zhǔn)刺激的P300波幅增大[12]。刺激的時(shí)間間隔決定了大腦重新分配資源所需要的時(shí)間,當(dāng)目標(biāo)刺激的時(shí)間間隔變長(zhǎng)時(shí),大腦就有充足的注意資源分配到兩個(gè)任務(wù)上,進(jìn)而導(dǎo)致P300波幅增大。但是標(biāo)準(zhǔn)刺激和目標(biāo)刺激的P300時(shí)間效應(yīng)存在一定的差異,這也是未來研究的方向之一。
圖1 Oddball范式實(shí)驗(yàn)過程
傳統(tǒng)的oddball范式僅要求被試做出簡(jiǎn)單的判別和反應(yīng),而Go/NoGo范式則在Oddball范式基礎(chǔ)上增加了任務(wù)的難度,可以用來探索更復(fù)雜的認(rèn)知加工活動(dòng)。該范式的實(shí)驗(yàn)過程是隨機(jī)向被試呈現(xiàn)一系列刺激,刺激可分為線索和目標(biāo)刺激,被試需要對(duì)線索后的目標(biāo)刺激進(jìn)行反應(yīng)。Bekkera的實(shí)驗(yàn)中[13],以字母A為線索,X為目標(biāo)刺激,當(dāng)字母 X出現(xiàn)在線索A之后就需要做出反應(yīng)(Go);其它字母出現(xiàn)在A之后需要抑制反應(yīng)(NoGo)。ERP數(shù)據(jù)疊加發(fā)現(xiàn),Go和NoGo兩種實(shí)驗(yàn)條件都會(huì)誘發(fā)P300,但波幅和腦區(qū)卻存在很大的差異,與Go實(shí)驗(yàn)條件相比,NoGo條件下所誘發(fā)的P300的波幅更大,潛伏期更長(zhǎng),而且更多集中在額葉中央?yún)^(qū)域,研究者把這種現(xiàn)象稱為 P300的 NoGo效應(yīng)[14]。P300的 NoGo效應(yīng)說明在兩種實(shí)驗(yàn)條件下,大腦的加工機(jī)制不同:Go實(shí)驗(yàn)條件所誘發(fā)P300的性質(zhì)與Oddball范式相同,即對(duì)新異刺激的辨別和反應(yīng);而NoGo條件誘發(fā)的P300則與大腦的抑制加工有關(guān),即要抑制即將發(fā)生的行為反應(yīng)。此外,Go/NoGo范式中Go和NoGo刺激出現(xiàn)的概率相同,該實(shí)驗(yàn)過程可以有效的控制刺激偏差對(duì)大腦的影響,而主要用來探討大腦的抑制加工。
注意、記憶和抑制等是大腦基本的認(rèn)知加工活動(dòng),作為ERP的第一個(gè)內(nèi)源性成分,P300是如何反映這些認(rèn)知加工?大量研究顯示,它與注意資源的分配、記憶的更新、抑制加工等認(rèn)知過程相關(guān)。
研究者假設(shè)P300與大腦的注意資源分配有關(guān),所以通過雙任務(wù)的方法探討了P300與注意加工之間的關(guān)系。Allan[15]研究中采用聽覺和視覺兩個(gè)任務(wù),相繼呈現(xiàn)由兩種聲音和兩種顏色分別組成的聽覺和視覺Oddball范式。該實(shí)驗(yàn)分成3種任務(wù)類型:第一類任務(wù)為控制條件,即只呈現(xiàn)視覺刺激讓被試判斷;第二類任務(wù)是依次呈現(xiàn)聽覺刺激和視覺刺激,但要求被試忽視聽覺刺激,而只對(duì)視覺刺激做出反應(yīng);第三類任務(wù)同樣是在視覺刺激之前呈現(xiàn)聽覺刺激,要求被試默數(shù)聽覺刺激的數(shù)目的同時(shí),對(duì)視覺刺激做反應(yīng),并強(qiáng)調(diào)兩個(gè)任務(wù)同樣重要。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于聽覺oddball任務(wù),只有第三種類型才能誘發(fā)聲音P300,而聽覺任務(wù)對(duì)后面視覺任務(wù)的P300波幅產(chǎn)生了影響,即當(dāng)?shù)谝粋€(gè)任務(wù)可以誘發(fā)P300時(shí),第二個(gè)任務(wù)P300的波幅將顯著下降。Kida[16]等的實(shí)驗(yàn)中同時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)任務(wù),第一個(gè)任務(wù)為視覺追蹤任務(wù),同時(shí)改變追蹤任務(wù)的可預(yù)測(cè)性來改變?nèi)蝿?wù)的難度,第二個(gè)任務(wù)是體表感覺的Oddball范式。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)任務(wù)變難,即追蹤的目標(biāo)不可預(yù)測(cè)時(shí),第二個(gè)任務(wù)P300波幅明顯下降。雙任務(wù)為什么會(huì)導(dǎo)致P300波幅的下降?Polich認(rèn)為,P300與人的喚醒水平呈正相關(guān),而喚醒水平?jīng)Q定了大腦的注意資源總量。當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)任務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)候,總的注意資源要分配到不同任務(wù)中,致使每個(gè)任務(wù)分配到的注意量減少,而當(dāng)?shù)谝粋€(gè)任務(wù)的難度增加時(shí),需要更多的資源分配給第一個(gè)任務(wù),導(dǎo)致了第二個(gè)任務(wù)資源的減少,表現(xiàn)為P300波幅降低,潛伏期延長(zhǎng)。雙任務(wù)的研究證實(shí)P300代表了注意資源在任務(wù)之間的分配,而且這種資源的調(diào)控不受刺激物理特征的影響,它反映了大腦對(duì)資源的中央調(diào)控。
記憶是人類主要的心理活動(dòng)之一,而負(fù)責(zé)加工記憶的邊緣系統(tǒng)是P300的重要起源之一,這說明P300與記憶加工存在著密切的關(guān)系。研究者在記憶的編碼、存儲(chǔ)和提取階段,都發(fā)現(xiàn)了P300的心理效應(yīng)。
在記憶編碼階段,Wiswede[17]采用 ERP的方法探索了自由回憶中的系列位置效應(yīng),并通過P300的變化來解釋這種記憶現(xiàn)象的腦機(jī)制。首先,首位刺激和末位刺激所誘發(fā)的P300成分顯著大于中間位置的刺激;其次,首位刺激和末位刺激P300的大腦激活模式不同,300~400ms時(shí)間窗口中,額葉區(qū)域出現(xiàn)了明顯的首位效應(yīng),而沒有出現(xiàn)近因效應(yīng),與此相對(duì)應(yīng),頂葉區(qū)域出現(xiàn)了明顯的近因效應(yīng),腦區(qū)的差異證實(shí)了首位刺激和末位刺激的編碼方式不同。
在記憶的存儲(chǔ)和提取階段,Elward[18]的研究發(fā)現(xiàn)之前出現(xiàn)過的“舊”刺激和沒有出現(xiàn)過的“新”刺激相比,引發(fā)了更大的P300成分,這種現(xiàn)象被稱為ERP的“新舊效應(yīng)”。再認(rèn)理論認(rèn)為再認(rèn)加工分為兩個(gè)階段[19]:一個(gè)是自動(dòng)的、無意識(shí)的加工,把呈現(xiàn)的刺激和記憶中刺激進(jìn)行初步的比較;第二階段是有意識(shí)提取,并選擇一個(gè)合適的反應(yīng)階段,P300反映了再認(rèn)的后一階段的加工。和“新”刺激相比,被編碼過的“舊”刺激在大腦中留下了痕跡,再認(rèn)時(shí)大腦對(duì)這些痕跡存在著一個(gè)有意識(shí)的提取過程,所以“舊”的單詞產(chǎn)生了更大的P300波幅。
P300代表了大腦抑制加工這一觀點(diǎn)得到了大量實(shí)驗(yàn)的證實(shí),如 Smith[20]在Go/NoGo范式中設(shè)置了兩種反應(yīng)類型,一種是對(duì)Go刺激作出按鍵反應(yīng),另外一種是對(duì)Go刺激不作出按鍵反應(yīng),只報(bào)出刺激出現(xiàn)的次數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)P300的NoGo效應(yīng)在按鍵反應(yīng)條件下更明顯。在按鍵條件下,當(dāng)出現(xiàn)NoGo刺激時(shí),被試需要抑制自己的外部反應(yīng),這種抑制是產(chǎn)生P300的主要原因。此外,P300的波幅與大腦的抑制能力相關(guān),如Smith[21]的研究發(fā)現(xiàn),被試反應(yīng)時(shí)越快,抑制能力越強(qiáng),其P300的NoGo效應(yīng)越大;Randall的研究發(fā)現(xiàn)[22],在 NoGo條件下,被試正確反應(yīng)的波幅,要大于錯(cuò)誤反應(yīng)的波幅,說明P300的波幅會(huì)隨大腦抑制功能的增強(qiáng)而增大。
從首次發(fā)現(xiàn)P300到現(xiàn)在,心理學(xué)家經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的鉆研和探索,已經(jīng)取得了很多有價(jià)值的研究成果,這些成果將為人類心理疾病的診治帶來意義重大的應(yīng)用價(jià)值。目前,心理疾病的甄別主要依賴心理測(cè)試,而傳統(tǒng)的心理測(cè)試方法過于簡(jiǎn)單和主觀,無法準(zhǔn)確地識(shí)別和區(qū)分各類心理疾病,給診斷和治療帶來了很大的困難。P300作為評(píng)價(jià)認(rèn)知功能的客觀電生理指標(biāo),具有較高的敏感性和特異性,在心理疾病的診斷中發(fā)揮重要作用,成為檢測(cè)認(rèn)知功能障礙的發(fā)展趨勢(shì)。心理和精神疾病患者,如癡呆、抑郁癥、注意缺陷多動(dòng)等疾病,均存在不同程度的認(rèn)知功能障礙,如注意缺陷多動(dòng)障礙存在注意和抑制缺陷;癡呆患者存在記憶功能缺陷;抑郁癥患者存在注意、記憶以及執(zhí)行功能缺陷,P300可以敏銳的反映出認(rèn)知功能的變化。
注意缺陷多動(dòng)障礙(Attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)是以注意渙散、多動(dòng)和沖動(dòng)為主要特征的心理障礙,伴有明顯的注意和抑制缺陷,是兒童比較常見的一種心理疾病。臨床應(yīng)用中,通常采用視覺和聽覺Oddball任務(wù)對(duì)ADHD兒童和正常兒童進(jìn)行比較,并以P300的波幅和潛伏期作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)正常兒童和ADHD兒童的P300存在顯著差異:正常兒童 P300的平均潛伏期為300ms,ADHD兒童的平均潛伏期為500ms;正常兒童的平均波幅為2uv,ADHD兒童的平均波幅為1.5 uv。此外,通過比較發(fā)現(xiàn),正常被試的P300波幅存在注意>非注意效應(yīng),而這種效應(yīng)在ADHD兒童身上卻顯著降低[23]。
通過P300的波幅和潛伏期的差異,對(duì)ADHD兒童和正常進(jìn)行診斷和區(qū)分。Robaey[24]以12個(gè)ADHD患者為被試,讓其執(zhí)行四個(gè)基本任務(wù):區(qū)分單詞和圖片、數(shù)字和三角的順序排列,結(jié)果發(fā)現(xiàn)右腦頂枕區(qū)域P300波幅可以區(qū)分79%的被試。Satterfield采用聽覺任務(wù),使用 P300波幅為指標(biāo),發(fā)現(xiàn)對(duì)ADHD患者區(qū)分正確率達(dá)到81%[25]。Smith通過對(duì)ADHD的患者和正常人進(jìn)行辨別,對(duì)ADHD兒童辨別的準(zhǔn)確率可達(dá)73%[26]。
癡呆(阿爾茨海默癥)是一種嚴(yán)重的認(rèn)知功能缺陷,臨床表現(xiàn)為記憶功能的喪失,由于癡呆具有不可逆轉(zhuǎn)性,所以早期的防治尤為重要。對(duì)于癡呆的傳統(tǒng)診斷方式,主要依賴于神經(jīng)心理測(cè)試,包括注意測(cè)試、韋氏記憶量表、Stroop測(cè)試等。P300具有較高的敏感性,神經(jīng)心理測(cè)試結(jié)合腦電P300指標(biāo),可以大大地提高癡呆診斷的準(zhǔn)確性。Lee的研究發(fā)現(xiàn),癡呆患者P300的波幅和潛伏期,都和神經(jīng)心理測(cè)試結(jié)果存在顯著相關(guān)[27]。Lai研究則發(fā)現(xiàn),P300的潛伏期比神經(jīng)心理測(cè)試具有更高的敏感性[28]。
Goodin最早使用聽覺P300對(duì)癡呆患者進(jìn)行研究,從最初的研究報(bào)告至今,積累了大量的關(guān)于癡呆患者和正常被試的ERP對(duì)照研究,為P300在臨床應(yīng)用提供重要依據(jù)。現(xiàn)有研究報(bào)告中,P300對(duì)癡呆診斷的敏感性和特異性從20% ~95%,近期的臨床研究使用更精細(xì)的處理(如偶極子源分析、腦地形圖),P300的敏感性和特異性平均可以達(dá)到80%以上[29]。在P300的波幅和潛伏期兩個(gè)指標(biāo)中,潛伏期對(duì)癡呆的診斷起到更為重要的作用,和年齡匹配的正常被試相比,癡呆患者的P300潛伏期顯著延長(zhǎng),Goodin研究首先報(bào)道,癡呆患者P300潛伏期較正常對(duì)照組被試超過2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差,這一結(jié)論在后續(xù)的研究中得到了證實(shí)[30]。根據(jù)這一特點(diǎn),將P300潛伏期作為癡呆的診斷性指標(biāo)。癡呆患者在潛伏期延長(zhǎng)的同時(shí),波幅也顯著降低。Lai對(duì)癡呆、輕度認(rèn)知功能障礙、正常被試的P300進(jìn)行了一年的調(diào)查研究[28],發(fā)現(xiàn)癡呆組被試的P300波幅降低、潛伏期延長(zhǎng),二者均達(dá)到顯著水平。在腦區(qū)上,Lee發(fā)現(xiàn)正常被試和癡呆患者右腦C6處的P300存在顯著差異,而左腦卻沒有出現(xiàn)這種差異,說明癡呆患者右腦的損傷大于左腦[27]。
抑郁是以情緒低落為主要癥狀的心境障礙,抑郁癥患者在加工認(rèn)知任務(wù)時(shí),大腦的激活模式異于正常人,表現(xiàn)為執(zhí)行功能、注意、學(xué)習(xí)、記憶和精神運(yùn)動(dòng)速度等方面的缺陷[31]。
P300評(píng)估抑郁癥的研究中存在很多爭(zhēng)論,其焦點(diǎn)在于波幅的降低和潛伏期的延長(zhǎng)是否是抑郁癥患者的典型特征。與其它認(rèn)知障礙相同,研究發(fā)現(xiàn)患者P300的波幅較正常被試顯著降低,伴有精神病性癥狀或有自殺念頭的抑郁癥患者波幅下降更明顯;在波幅降低的同時(shí),抑郁癥的潛伏期顯著延長(zhǎng),研究者指出抑郁癥患者潛伏期延長(zhǎng)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上,可以認(rèn)作認(rèn)知功能受損的電生理指標(biāo)[32]。在波幅降低和潛伏期延長(zhǎng)的同時(shí),抑郁癥患者的P300存在一些特異性,通過此類特性可以對(duì)抑郁癥和其它心理疾病進(jìn)行簡(jiǎn)單的區(qū)分。Yuezhi Li采用偶極子分析的方法對(duì)抑郁和焦慮患者P300成分進(jìn)行分析[33],發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者左腦的波幅大于右腦,焦慮患者情況相反。抑郁患者表現(xiàn)出左半球優(yōu)勢(shì),而右側(cè)大腦顳葉部位P300波幅降低,代表了抑郁癥患者情緒喚醒機(jī)制缺陷。而對(duì)癡呆、抑郁和精神分裂患者的P300進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn),癡呆患者潛伏期延長(zhǎng),精神分裂癥波幅降低顯著,而抑郁癥患者是二者兼具,但是抑郁癥患者波幅的降低程度次于癡呆和精神分裂[34]。
目前,針對(duì)P300的研究和探討已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,作為一種腦電信號(hào),它被廣泛應(yīng)用于認(rèn)知心理學(xué)的研究中。在現(xiàn)有復(fù)雜多樣的ERP研究文獻(xiàn)中,文章重點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)范式、心理機(jī)制和臨床應(yīng)用3個(gè)方面回顧和闡述了P300的心理特性。在研究范式上,oddball和Go/NoGo任務(wù)已經(jīng)成為誘發(fā)P300的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)范式,在心理實(shí)驗(yàn)和臨床領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。理論和實(shí)證的研究同時(shí)表明P300與認(rèn)知加工之間的因果關(guān)系:它可以敏銳的反應(yīng)大腦的注意、記憶、抑制以及執(zhí)行功能等認(rèn)知活動(dòng)。在臨床應(yīng)用領(lǐng)域,P300作為評(píng)價(jià)認(rèn)知功能缺陷的客觀電生理指標(biāo),對(duì)注意缺陷多動(dòng)障礙、抑郁、癡呆等疾病的診治起到重要的評(píng)估作用。雖然現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的研究已經(jīng)取得了很大的成就,但仍然有很多未知和難題亟待解決:
概念界定的模糊與評(píng)價(jià)指標(biāo)的單一性。首先,在概念的界定上模糊不清,對(duì)于哪些腦電信號(hào)可以界定為P300存在很多分歧,由于實(shí)驗(yàn)任務(wù)的不同,一些研究把250~500 ms內(nèi)的正成分定義為P300,而另外一些研究擴(kuò)大了時(shí)間窗口,把250~800ms時(shí)間的成分統(tǒng)稱為P300。在子成分的劃分上,一些研究把它分為P3a和P3b,而另為一些研究則把P1、P2等正成分劃入P3的范圍內(nèi),進(jìn)行比較和分析,概念的界定將直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。其次,作為一種腦電的信號(hào),P300本身有很大的局限性,它只有潛伏期、波幅、腦區(qū)分布3個(gè)指標(biāo),研究一般通過波幅的大小和潛伏期的長(zhǎng)短來評(píng)價(jià)認(rèn)知功能。然而在對(duì)認(rèn)知缺陷的解釋時(shí),波幅的降低只能從注意資源分配以及記憶加工的有限性來解釋,對(duì)于潛伏期的縮短僅僅從認(rèn)知加工的速度和神經(jīng)傳遞活動(dòng)的快慢來解釋,并無法深入的解釋復(fù)雜的認(rèn)知加工過程。
研究范式缺乏規(guī)范性。Oddball和Go/NoGo兩種實(shí)驗(yàn)范式是誘發(fā)P300的經(jīng)典范式,然而在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在很多的變量,如oddball任務(wù)中刺激的數(shù)目、概率、時(shí)間間隔,Go/NoGo任務(wù)中NoGo條件下采用何種反應(yīng)方式等,這些變量的改變將直接影響P300的波幅和潛伏期。其次,一些研究并沒有嚴(yán)格區(qū)分各種實(shí)驗(yàn)范式,甚至把Oddball任務(wù)和Go/No-Go任務(wù)混淆,兩種實(shí)驗(yàn)任務(wù)在難度和心理加工過程上都存在很大的區(qū)別。Oddball只是簡(jiǎn)單的辨別和區(qū)別,而Go/NoGo任務(wù)則存在抑制加工過程。研究方法上的區(qū)分不嚴(yán)格必定會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不一致,導(dǎo)致關(guān)于P300的解釋存在很多分歧甚至矛盾之處。
在臨床應(yīng)用領(lǐng)域研究薄弱。目前,P300作為客觀的腦電指標(biāo),在臨床和心理疾病的診斷中并未得到廣泛應(yīng)用。這是因?yàn)镻300本身具有一定的局限性,它只能簡(jiǎn)單的判斷是否存在認(rèn)知功能障礙,并不能確定心理疾病的類型。此外,臨床中對(duì)于各類心理疾病研究不均衡,對(duì)于癡呆的研究中的應(yīng)用相對(duì)較多,并得出了較一致的結(jié)論,而對(duì)于抑郁、學(xué)習(xí)困難、注意缺陷、多動(dòng)障礙等其他領(lǐng)域的研究相對(duì)較少。
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