趙曉月?唐丹丹

摘要：在認知控制研究領域中，沖突適應（conflict adaptation）涉及大腦對沖突進行連續(xù)的認知調(diào)整，它能反映人類有效控制沖突的基本機制。然而，現(xiàn)有研究還沒有充分地揭示沖突適應的腦機制。本研究通過對被試完成字母Flanker任務時的腦電（electroencephalography，EEG）數(shù)據(jù)進行有效連通性分析，揭示了沖突適應過程中的神經(jīng)信息傳遞機制。在觀察任務中，當大腦傳遞沖突信號時，從左前額葉電極點到中前區(qū)電極點的連通性（β頻帶：20～21 Hz，400～650 ms）增強，以使大腦順利完成與反應抑制相關的加工；在反應任務中，從中前區(qū)電極點到右前額葉電極點，congruency-Congruency條件比incongruency-Congruency條件的連通性（β頻帶：18～21 Hz，600～1，000 ms）更強。這些結果共同說明β頻帶的活性調(diào)整過程反映了大腦有效的執(zhí)行控制過程，從而在行為上表現(xiàn)出由沖突觀察所誘發(fā)的沖突適應。

關鍵詞：沖突觀察；沖突適應；側邊干擾任務；腦電；有效連通性分類號B84511引言

在認知控制領域中，沖突適應是人類大腦對連續(xù)的沖突情境進行有效控制的基礎。它反映了一個由沖突所誘發(fā)的連續(xù)的行為調(diào)整過程，此行為調(diào)整便導致了優(yōu)化的行為（Botvinick，Braver，Barch，Carter，& Cohen，2001； Botvinick，Nystrom，F(xiàn)issell，Carter，& Cohen，1999； Gratton，Coles，& Donchin，1992）。采用一致性任務，如：Flanker任務（Eriksen & Eriksen，1974）、Stroop任務（Stroop，1935）和Simon任務（Simon，1969），沖突適應這一現(xiàn)象的認知和神經(jīng)機制已被廣泛地研究。如在字母Flanker任務中，刺激是由中間的靶刺激和兩側的干擾刺激組成，個體需要根據(jù)中間的字母（靶刺激）作出反應，同時忽略兩側的字母（干擾刺激）。根據(jù)靶刺激和干擾刺激的相容性，可將該任務劃分為一致條件（congruent，簡稱C條件）和不一致條件（incongruent，簡稱I條件）兩種條件。在一致條件下，靶刺激和干擾刺激相同（如“KKKKK”）；在不一致條件下，靶刺激和干擾刺激不同（如“FFWFF”）。以反應時（RT）為行為指標，RT（I-C）即Flanker干擾效應（Eriksen & Eriksen，1974）。為研究沖突適應，在整個任務系列中，如果根據(jù)先前試次和當前試次的一致性（一致、不一致），將一致和不一致條件進一步劃分為cC、cI、iC和iI試次（cC代表一致試次之后的一致試次，cI代表一致試次之后的不一致試次，iC代表不一致試次之后的一致試次，iI代表不一致試次之后的不一致試次），那么沖突適應則表現(xiàn)為沖突試次之后的干擾效應顯著地小于一致試次之后的干擾效應，即RT（iI-iC）

目前，由Botvinick等（2001）提出的沖突監(jiān)測理論能有力地解釋沖突適應的認知神經(jīng)機制。他們將沖突適應過程區(qū)分為對沖突出現(xiàn)的監(jiān)測和對沖突的控制兩個階段，并且分別將沖突監(jiān)測與前扣帶回（anterior cingulate cortex，ACC）、沖突控制與背外側前額葉（dorsal lateral prefronal cortex，DLPFC）相聯(lián)系。根據(jù)該理論，在認知控制過程中存在著從ACC到DLPFC的聯(lián)結環(huán)路（Nee，Jonides， & Berman， 2007； Nee， Wager， & Jonides， 2007）。大腦的沖突監(jiān)測結構（ACC）和沖突解決結構（DLPFC）通過自上而下的信息交流來實施對行為沖突的控制和適應。先前試次中的沖突信息被ACC監(jiān)測到之后，ACC迅速地將此信號傳遞給負責沖突控制的腦區(qū)DLPFC，DLPFC接收到?jīng)_突信號后，使大腦在當前試次出現(xiàn)之前便處于積極的準備狀態(tài)。在當前試次中，當沖突再次出現(xiàn)時即能實現(xiàn)對沖突的有效控制，從而提升當前試次的行為表現(xiàn)（di Pellegrino，Ciaramelli，& Ladavas，2007； Egner & Hirsch，2005a，2005b； Floden，Vallesi，& Stuss，2011； Kerns，2006； Kerns et al.，2004； Liston，Matalon，Hare，Davidson，& Casey，2006； Matsumoto & Tanaka，2004； Silton et al.，2010； van Veen & Carter，2006）。最近的磁共振（functional magnetic resonance imaging，fMRI）研究結果進一步為沖突適應提供了高空間分辨率的證據(jù)（Sheth et al.，2012）。

由于沖突適應涉及連續(xù)而實時的認知調(diào)整（Kerns et al.，2004； Mansouri，Tanaka，& Buckley，2009），那么采用高時間分辨率（精確到毫秒）的腦電（electroencephalography，EEG）技術就可以揭示出沖突適應的精確時間進程。近年來，有效連通性分析（effective connectivity analysis）已被運用于人類的認知研究中（Cohen & Cavanagh，2011； Cohen & van Gaal，2013； Hwang，Velanova，& Luna，2010）。它為直接討論不同腦區(qū)之間信息傳遞的因果關系提供了一個有效的方法（Friston，Harrison，& Penny，2003），其結果能揭示高水平的認知信息傳遞隨時間變化的基本機制（Sauseng & Klimesch，2008）。有效連通性算法基于格蘭格因果關系概念（Granger，1969），它能有力地評估神經(jīng)元激活之間因果關系的方向和強度。一般地，有效連通性通過時間序列數(shù)據(jù)的多元自回歸（multivariate autoregressive，MVAR）模型來檢測，其結果通常表示為頻域尺度，即局部定向相干性（partial directed coherence，PDC） （Baccala & Sameshima，2001）和直接傳遞函數(shù)（directed transfer function，DTF） （Kaminski & Blinowska，1991）。特別地，由于沖突適應涉及不同腦區(qū)之間的信息傳遞（例如：從ACC到DLPFC自上而下的信息交流）（Kerns et al.，2004），并且反映了人類大腦對認知的時間序列調(diào)整，那么對EEG數(shù)據(jù)進行有效連通性分析，其結果將揭示出這種序列調(diào)整的基本腦機制。

最近的研究以健康成人為被試，在時頻域上發(fā)現(xiàn)，誘發(fā)的β振蕩同時縮減了運動的速度和力量（Joundi，Jenkinson，Brittain，Aziz，& Brown，2012； Pogosyan，Gaynor，Eusebio，& Brown，2009）。也有研究顯示，對于GO/noGO任務和停止信號任務（stop signal task），在成功的noGO試次和停止信號試次中，分別由人類下丘腦神經(jīng)元（subthalamic nucleus，STN）和右側額下回所觸發(fā)的β頻帶的活性有所增長（Kühn et al.，2004； Swann et al.，2009）。這些結果共同表明，β振蕩的能量調(diào)整是人類認知和動機系統(tǒng)中的一種常見機制，它的活性與反應抑制或沖突解決有關。

目前，在沖突觀察范式中（Tang，Hu，& Chen，2013； Tang，Hu，Li，Zhang，& Chen，2013； 唐丹丹，劉培朵，陳安濤，2012； 唐丹丹， 陳安濤，2012），只有唐丹丹等人采用Stroop任務直接考察了沖突適應過程中不同腦區(qū)信息傳遞的因果關系。他們對時頻EEG數(shù)據(jù)進行了有效連通性分析，其時頻分布結果展示了由沖突觀察所誘發(fā)的對沖突的適應。對于觀察任務，從右前額葉（right-frontal scalp region）到后頂部（posterior parietal scalp region），不一致條件比一致條件的信息流動更強，該信息流反映在β頻帶（beta-band，20～21 Hz，300～500 ms和700～900 ms）上。此結果可能表明，右前額葉-后頂部β頻帶的激活與沖突監(jiān)測有關：在觀察任務中，與沖突監(jiān)測相關的信息能被有效地從右前額葉傳遞到后頂部，以確保大腦為將要執(zhí)行的反應任務做準備（Engel & Fries，2010）。對于反應任務，從中頂部（centro-parietal scalp region）到右前額葉，iI條件比cI條件的信息流動更強，該信息流反映在θ頻帶（theta band，6～7 Hz，180～330 ms）上。此結果可能表明，大腦對沖突信息的評估和對控制的調(diào)整可能與θ頻帶的活性調(diào)整有關。因此，沖突適應所涉及的沖突監(jiān)測和沖突控制過程能被反映在不同腦區(qū)的有效連接上。

然而，在基于字母Flanker任務所設計的沖突觀察范式中，現(xiàn)有研究還沒有清楚地展示沖突適應的有效連通性機制。本研究采用沖突觀察實驗范式（Tang et al.，2013； Tang，Hu，Li，et al.，2013； 唐丹丹，等，2012； 唐丹丹，陳安濤，2012），考察沖突解決過程中不同腦區(qū)之間的信息傳遞機制。研究記錄了15個正常成人被試在完成字母Flanker任務時的行為和EEG數(shù)據(jù)。其中，EEG數(shù)據(jù)通過EEGLAB （Delorme & Makeig，2004）預處理后，被進一步地進行有效連通性分析。此方法能有力地評估不同腦區(qū)之間信息傳遞的方向和強度（Hu，Zhang，& Hu，2012）。因此，本研究結果能在時頻域上展示人類大腦解決沖突過程中的信息傳遞機制。

2方法

本研究的實驗設計與唐丹丹和陳安濤（2012）等人的相同。為了進一步考察人類解決沖突過程中的神經(jīng)信息傳遞機制，本研究采用有效連通性分析方法（Hu et al.，2012）對其EEG數(shù)據(jù)重新進行分析。

2.1被試

15名20～23歲的大學生（其中女生8名）自愿報名參加本次實驗，平均年齡22.77歲（SD=0.70）。被試均為右利手，視力或矯正視力正常，在此之前沒有參加過類似的實驗，對本次實驗目的毫不知情。實驗完成后付給一定報酬。

2.2實驗儀器與材料

實驗采用計算機呈現(xiàn)刺激，計算機的顯示器為聯(lián)想LX-GJ556D，17寸彩顯，分辨率為1024×768，顏色為真彩色，刷新率為85 Hz，屏幕背景為黑色。實驗程序由E-prime編制運行，刺激呈現(xiàn)時間、反應時均由計算機自動記錄。被試距屏幕的距離約為60 cm，在亮度適中的單間實驗室里單獨參加測試。刺激由白色的注視點（+或

瘙 毐 ）及四類白色的大寫字母組成（K、N、F、W）。字母用22號Times New Roman字體呈現(xiàn)，字母之間的空隙是一個空格的寬度。刺激的長和寬分別為5 cm和1.2 cm（視角：4.77 °×1.15 °）。每個試次中包含一個注視點和五個水平排列的大寫字母，中間的字母是目標（靶）刺激，兩側的四個字母是干擾（分心）刺激，包含一致（如“KKKKK”）和不一致（如“FFNFF”）兩種條件。

2.3實驗程序

實驗流程見唐丹丹和陳安濤（2012）的研究。首先在屏幕中央呈現(xiàn)300 ms的注視點，然后呈現(xiàn)時間間隔在300～500 ms內(nèi)隨機變化的空屏，之后呈現(xiàn)五個水平排列的大寫字母，直到被試在1，500 ms內(nèi)做出反應；反應之后呈現(xiàn)時間間隔在800～1，200 ms內(nèi)隨機變化的空屏，然后進入下一試次。為了使被試熟悉反應規(guī)則，在正式實驗前，他們需完成一個包含64個試次（隨機排列）的練習block，刺激和反應都與正式實驗一致。正式實驗包含6個block，每個block各包含145個試次。這些試次被偽隨機地排列，使得從觀察條件到反應條件轉換時，cC、cI、iC和iI試次各80個，觀察條件和反應條件各320個試次，并且前后兩個試次中沒有刺激重復和反應重復（避免特征整合效應）的試次。為了排除反應定勢的影響，在刺激序列中隨機地插入連續(xù)的觀察試次或反應試次。

在整個任務中，如果呈現(xiàn)的注視點是“瘙 毐 ”，則提示被試將出現(xiàn)觀察試次（觀察刺激，但不需要作出反應）；如果呈現(xiàn)的注視點是“+”，則提示被試將出現(xiàn)反應試次（觀察刺激，并且做出反應）。實驗要求被試采用主鍵盤，根據(jù)中間的字母（忽略兩旁的字母）快速且準確地做出反應：如果中間的字母是K，則用左手中指按“1”鍵；如果中間的字母是N，則用左手食指按“2”鍵；如果中間的字母是F，則用右手食指按“9”鍵；如果中間的字母是W，則用右手中指按“0”鍵。完成每個block后休息兩分鐘，整個實驗持續(xù)一小時左右。

2.4腦電記錄

采用國際10～20系統(tǒng)擴展的64導電極帽，以Brain Products GmbH記錄腦電信號，參考電極置于左側乳突。同時，為了避免左右半球不對稱性的情況，在右側乳突上也放置電極，接地點在FPz和Fz的中點。左眼上下安置電極記錄垂直眼電（VEOG），雙眼外側安置電極記錄水平眼電（HEOG）。每個電極處的頭皮電阻小于5 kΩ。濾波帶通為0.01～100 Hz，采樣頻率為500Hz/導，離線式（off-line）疊加處理數(shù)據(jù)。

2.5EEG數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

EEG數(shù)據(jù)預處理。EEG數(shù)據(jù)采用EEGLAB （Delorme & Makeig，2004）進行預處理。連續(xù)的EEG采用30 Hz的低通過濾，0.1 Hz的高通過率。EEG數(shù)據(jù)的分析時程從刺激呈現(xiàn)前500 ms到刺激呈現(xiàn)后1，000 ms，以先于刺激的時間間隔（-500 ms到0 ms）為基線校正數(shù)據(jù)。肌電（electromyographic，EMG）偽跡、放大器飽和所引起的偽跡以及其他偽跡（如，波幅超過±80 μV的偽跡）通過手動去除。眨眼和眼動偽跡用獨立成分分析（independent component analysis，ICA）算法校正（Delorme & Makeig，2004； Jung et al.，2001； Makeig，Jung，Bell，Ghahremani，& Sejnowski，1997）。在所有數(shù)據(jù)集中，個別被移除的獨立成分（independent components，ICs）包括一個大的眼電的電極貢獻和前額葉的頭皮分布。然后，再次進行基線校正。最后建新參考，即以所有電極的平均值為新參考。

定義空間感興趣區(qū)域（spatial regions of interest，S-ROIs）。由于本研究在左前額葉電極點[left frontal region：（F1+F3）/2]、右前額葉電極點[right frontal region：（F2+F4）/2]和中前區(qū)電極點[centro-frontal region：（FCz+Cz）/2]觀察到最明顯的與任務相關的調(diào)節(jié)，所以這三個腦區(qū)被定義為S-ROIs。

有效連通性分析。采用時變的有效連通性（time-varying effective connectivity）（Hu，et al.，2012）評估大腦左前額葉、右前額葉和中前區(qū)之間信息流動的因果關系。最近Hu等（2012）發(fā)展了這種時變的有效連通性分析方法，本研究所采用的算法和Hu等人的算法相同。第一，采用時變的多元自回歸（timevarying MVAR，tvMVAR）模型描繪單試次的大腦響應的演變，并且采用Kalman平滑確定tvMVAR模型。研究表明，Kalman平滑能準確地估計tvMVAR系數(shù)。第二，有效連通性模式在時頻域上以時變的部分定向相干性（timevarying PDC，tvPDC）的形式展示出來。在觀察任務中，對于一致條件和不一致條件，tvPDC值從Kalman基于平滑的tvMVAR系數(shù)估計中計算出來（Baccala & Sameshima，2001）。在反應任務中，本研究采用相同的算法分別計算cC，cI，iC，iI條件下的tvPDC值。第三，采用引導統(tǒng)計分析（bootstrapping statistical analysis）評估不同條件之間tvPDC值的顯著性，此顯著性水平的閾值設定為p<.01。再從1到30 Hz以1 Hz的步調(diào)對tvPDC求值，并且通過減法對tvPDC值進行基線校正，然后在每個被評估的頻率上再除以被包含在基線時間間隔（從-400 ms到-100 ms）內(nèi)tvPDC的平均值。第四，在觀察任務中，采用時變的有效連通性評估左前額葉和中前區(qū)之間信息傳遞的因果關系。對于不一致條件和一致條件中所得的tvPDC值，本研究采用配對樣本t檢驗比較二者的差異。在反應任務中，采用相同的方法評估右前額葉和中前區(qū)之間信息傳遞的因果關系。為評估沖突適應，本研究采用兩因素（觀察任務的一致性：一致、不一致；反應任務的一致性：一致、不一致）重復測量方差分析（analysis of variance，ANOVA）比較cC、cI、iC、iI條件之間tvPDC值（PDC100%）的差異，事后配對比較采用Bonferroni法校正。

3行為及EEG結果

3.1行為結果

為評估由沖突觀察所誘發(fā)的沖突適應，對于RT，本研究實施了2 （觀察任務的一致性：一致、不一致）×2（反應任務的一致性：一致、不一致）的兩因素重復測量ANOVA。結果發(fā)現(xiàn)，觀察任務的一致性主效應顯著，F(xiàn)（1，14）=7.90，p<.05，η2=0.36；反應條件的一致性主效應顯著，F(xiàn)（1，14）=55.41，p<.001，η2=.80；觀察任務一致性與反應任務一致性的交互作用顯著，F(xiàn)（1，14）=543，p<.05，η2=.28。事后檢驗僅僅比較iI和cI條件，以及cC和iC條件的RT。結果僅僅發(fā)現(xiàn)了iI條件和cI條件的RT差異，RTiIRT（iI—iC）=24 ms，t（14）=2.33，p<.05。因此，在RT數(shù)據(jù)上，本研究發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的沖突適應。

對于錯誤率，本研究同樣地實施重復測量ANOVA。由于觀察任務的一致性與反應任務的一致性交互作用不顯著，所以，在錯誤率上沒有展示出顯著的沖突適應，F(xiàn)（1，14）=1.65，p>.05，η2=0.11。其中，cC、cI、iC和iI條件下的錯誤率分別為380%、527%、540%和573%。

3.2觀察任務中的神經(jīng)信息傳遞過程

下頁圖1展示了觀察任務中的有效連通性結果。對于觀察任務，在不一致條件和一致條件下，分別采用時變的有效連通性確定了左前額葉電極點和中前區(qū)電極點之間信息傳遞的方向和強度：對相對于基線時間間隔（-400 ms到-100 ms，防止邊緣效應）內(nèi)的tvPDC值（p<.01； FDR校正； 自展檢驗，bootstrap analysis）求和。而在其他ROIs之間的有效連接上，沒有觀察到與觀察任務有關的顯著效應，ps>.05。圖1A展示了左前額葉電極點和中前區(qū)電極點之間顯著增加的tvPDC值（Milde et al.，2010）的時頻分布。從左前額葉電極點到中前區(qū)電極點，不一致條件的有效連通性（β頻帶：20～21 Hz，400～650 ms）顯著強于一致條件的有效連通性，t（14）=2.17，p<.05。其中，不一致條件和一致條件下的tvPDC值（平均值±標準差，PDC100%）分別為：0.65±0.87和0.11±0.51。采用相同的分析方法，本研究在其他頻帶上沒有發(fā)現(xiàn)不一致條件和一致條件之間tvPDC值的顯著差異，ps>.05。從中前區(qū)電極點到左前額葉電極點，不一致條件和一致條件之間的有效連通性（β頻帶：20～21 Hz，400～650 ms）差異都不顯著，p>.05。圖1B直觀地展示了信息流傳遞的方向：神經(jīng)信息有效地從左前額葉電極點傳遞到中前區(qū)電極點。圖1觀察任務中的有效連通性結果

注： A展示了觀察任務中，不一致條件和一致條件的有效連通性（時頻展示）。X軸（時間，ms； 基線間隔為-400 ms到-100 ms； 0指示刺激呈現(xiàn)），Y軸（頻率，Hz）。其中，上圖和下圖分別展示了從左前額葉電極點 [（F1+F3）/2]到中前區(qū)電極點 [（FCz+Cz）/2] 和從中前區(qū)電極點到左前額葉電極點的信息流動。從圖中可以明顯地看出： 在β頻帶 （20～21 Hz， 400～650 ms） 上，從左前額葉電極點到中前區(qū)電極點，不一致條件下的信息流動強于一致條件；但從中前區(qū)電極點到左前額葉電極點的信息流動在不一致條件和一致條件下沒有顯著差異，如圖中白色矩形框所示。B直觀地展示了信息流的方向。

3.3反應任務中的神經(jīng)信息傳遞過程

下頁圖2展示了反應任務中的有效連通性結果。圖2A展示了右前額葉電極點和中前區(qū)電極點之間顯著增加的tvPDC值（FDR校正） （Milde et al.，2010）的時頻分布。從中前區(qū)電極點到右前額葉電極點，只有β頻帶（18～21 Hz，600～1，000 ms）展示了與沖突適應相關的效應。其中，觀察條件的一致性主效應邊緣顯著，F(xiàn)（1，14）=4.06，p=.06，η2=.23；反應條件的一致性主效應不顯著，F(xiàn)（1，14）=1.49，p>.05，η2=.10。重要的是，觀察條件與反應條件的一致性展示了顯著的交互作用，F(xiàn)（1，14）=9.38，p< .01，η2=.40。其中cC、cI、iC和iI 四種條件下的tvPDC值（平均值±標準差，PDC100%）分別為：0.67±091、0.09±0.32、0.02±0.33和0.19±0.44。為評估沖突適應，事后檢驗只比較cC和iC條件、cI和iI條件之間tvPDC值的差異（Cohen & Cavanagh，2011； Larson，Kaufman，& Perlstein，2009； Tang，Hu，Li，et al.，2013）。結果顯示：cC條件的tvPDC值顯著大于iC條件的tvPDC值，p<.05；cI條件和iI條件的tvPDC值沒有顯著差異，p>.05。然而，從右前額葉電極點到中前區(qū)電極點，兩因素重復測量ANOVA沒有展示任何顯著性結果，ps>.05。另外，在其他ROIs之間的有效連接上，沒有觀察到與反應任務有關的顯著效應， ps>.05。圖2B直觀地展示了信息流傳遞的方向：神經(jīng)信息有效地從右前額葉電極點傳遞到中前區(qū)電極點。圖2反應任務中的有效連通性結果

注： A展示了反應任務中，cC，cI，iC，iI條件的有效連通性。X軸（時間，ms； 基線間隔為-400 ms到-100 ms； 0指示刺激呈現(xiàn)），Y軸（頻率，Hz）。其中，上圖和下圖分別展示了從中前區(qū)電極點 [（FCz+Cz）/2] 到右前額葉電極點 [（F2+F4）/2] 和從右前額葉電極點到中前區(qū)電極點的信息流動。從圖中可以明顯地看出：在β頻帶（18～21 Hz，600～1，000 ms）上，從中前區(qū)電極點到右前額葉電極點，在cC條件下比在iC條件下的連通性更強，cI和iI條件的連通性差異不顯著；從右前額葉電極點到中前區(qū)電極點，cC和iC條件以及cI和iI條件的連通性差異都不顯著，如圖中白色矩形框所示。B直觀地展示了信息流動的方向。

4討論

本研究的有效連通性結果為沖突適應過程提供了不同腦區(qū)之間信息傳遞的直接證據(jù)。沖突監(jiān)測可能主要發(fā)生在左前額葉，沖突適應則主要發(fā)生在右前額葉；從沖突監(jiān)測到?jīng)_突適應，中前區(qū)起到了調(diào)控作用。這與以腦損傷病人和動物為被試的研究結果一致（di Pellegrino et al.，2007； Markela-Lerenc et al.，2004； Posner & DiGirolamo，1998； Roelofs，van Turennout，& Coles，2006），這些研究發(fā)現(xiàn)前額葉在沖突監(jiān)測過程中起重要作用，中前部（ACC）主要負責對沖突進行控制和調(diào)整。本研究結果也與近來的一項事件相關電位（ERPs，event-related potentials）研究結果一致，Tang，Hu，Li等（2013）采用相似的實驗設計發(fā)現(xiàn)，在右前額葉，持續(xù)電位（sustained potential，SP）的波幅調(diào)整反映了大腦對沖突的適應。

時頻域的研究證實，β頻帶的活性與當前的認知激發(fā)狀態(tài)成反比（Engel & Fries，2010）：β頻帶的激活與反應抑制有關，其失活與反應激活或反應準備有關（Pasttter， Hanslmayr， & Buml，2008，2010）。并且β頻帶的失活反映了實際的或想象中的運動活動（Kilner，Bott，& Posada，2005； Pasttter et al.，2008； Tzagarakis，Ince，Leuthold，& Pellizzer，2010）。一些研究也發(fā)現(xiàn)β頻帶與大腦對反應的加工有關（Alegre et al.，2003； Kaiser，Birbaumer，& Lutzenberger，2001； Kilner et al.，2005； Pasttter et al.，2008； Tzagarakis et al.，2010； Zhang，Chen，Bressler，& Ding，2008）。近來的一項研究在人類下丘腦神經(jīng)元植入深度大腦刺激電極（deep brain stimulation electrodes，DBS），記錄了被試完成色-詞Stroop任務時的神經(jīng)活動。結果發(fā)現(xiàn)，由人類下丘腦神經(jīng)元所觸發(fā)的β振蕩與反應抑制有關，并且在β頻帶范圍內(nèi)的能量調(diào)整對于反應選擇是至關重要的（Brittain et al.，2012）。在不一致條件下，β活性短暫增長，這就推遲了行為反應，以至于大腦解決了沖突。

本研究的結果顯示，在觀察任務中，大腦左前額葉將監(jiān)測到的沖突信息（β頻帶：20～21 Hz，400～650 ms）傳遞到中前區(qū)，使之調(diào)整認知資源，以實施對沖突的控制。這一過程共持續(xù)250 ms，這一時間間隔正好與大腦從沖突的監(jiān)測到實施對沖突的控制所需的最短時間相對應（Müller & Rabbitt，1989； Notebaert，Gevers，Verbruggen，& Liefooghe，2006）。另外，本研究也發(fā)現(xiàn)，在不一致的觀察條件下，β頻帶的活性更強，說明在不一致條件下，大腦執(zhí)行更強的反應抑制加工以成功地對沖突進行控制，這一控制過程主要通過左前額葉到中前區(qū)自上而下的信息交流來實現(xiàn)（見圖1）。

在反應任務中，從中前區(qū)電極點到右前額葉電極點，cC條件比iC條件的有效連通性（β頻帶：18～21 Hz，600～1，000 ms）更強，但是cI條件與iI條件之間沒有顯著差異。這說明沖突適應也能體現(xiàn)在當前的一致試次上，這與沖突適應模型一致（Freitas，Bahar，Yang，& Banai，2007； Gratton et al.，1992； Lamers & Roelofs，2011； Ullsperger，Bylsma，& Botvinick，2005）。對于iC條件，由于被試在先前的觀察任務中監(jiān)測到?jīng)_突信息，那么大腦已經(jīng)集中了更多的資源加工靶刺激而非側邊（Flanker）刺激，所以縮小了注意范圍（Paquet，2001）。而在其后的反應任務中，在一致條件下，由于沒有沖突出現(xiàn)，那么注意范圍的縮小將不利于任務的完成。然而，對于cC條件，由于被試在先前的觀察任務中沒有監(jiān)測到?jīng)_突信息，那么大腦將拓展注意范圍，并且更多地加工側邊（Flanker）刺激；在其后的反應任務中，在一致條件下，由于沒有沖突出現(xiàn)，那么注意范圍的拓寬將更利于任務的完成。另外，對于iI和cI條件，盡管大腦在觀察任務中的注意范圍不同，但是大腦能根據(jù)反應任務所面臨的沖突情景及時地調(diào)整認知資源加工靶刺激，從而順利解決當前的沖突，所以cI條件與iI條件之間的有效連通性強度沒有顯著差異。然而，在Stroop任務中，Tang等（2013）發(fā)現(xiàn)了從中頂部電極點到右前額葉電極點顯著的有效連通性，即iI條件比cI條件的信息流動更強，該信息流反映在θ頻帶（6～7 Hz，180～330 ms）上。本研究沒有觀察到這一結果，這可能是由于任務類型不同造成的，因此還需要將來的研究進一步證實。

綜上所述，本研究認為：在被試完成字母Flanker任務時，大腦左前額葉能監(jiān)測到觀察任務中的沖突信息，并且將沖突信息有效地傳遞到中前區(qū)；在反應任務中，一方面中前區(qū)能根據(jù)觀察條件的一致性環(huán)境靈活地調(diào)整注意資源以有效地完成反應任務，另一方面它再向右前額葉傳遞控制信息，使之及時解決沖突（Floden et al.，2011； MacDonald，Cohen，Stenger，& Carter，2000），從而表現(xiàn)出由沖突觀察所誘發(fā)的沖突適應（見圖2）。

5結論

大腦左、右前額葉和中前區(qū)的信息流動能影響β頻帶的活性。在觀察任務中，當從左前額葉到中前區(qū)傳遞沖突信息時，β頻帶的活性增強，并且這種信息流動影響了反應任務中的信息流動強度和方向。比起iC條件，連續(xù)的一致性情境（cC條件）導致大腦分配更多的資源加工Flanker刺激，那么大腦便從中前區(qū)向右前額葉傳遞更少的沖突信息，所以β頻帶的激活更強。上述這些聯(lián)合的效應導致由沖突觀察所誘發(fā)的沖突適應。