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在三个实验中，我们利用功能性磁共振成像(functional magnetic resonanceimaging，fMRI)技术考察在简单特征搜索任务和客体内联合搜索任务中任务维度干扰项的同质性(或称一致性，homogeneity)和任务无关维度干扰信息的同质性对视觉搜索行为的影响及其神经机制。主要探讨了三个问题：(1)任务维度干扰信息的同质性与目标存在性之间交互作用的神经机制；(2)任务维度干扰信息的同质性与任务无关维度干扰信息的同质性之间的交互作用及其神经机制；(3)上述神经机制在不同类型的视觉搜索(特征搜索和联合搜索)中的异同。在实验1中，我们使用2(干扰项在任务维度上的同质性：同质/不同质)×2(目标存在性：存在/不存在)的快速事件相关fMRI设计，探讨在简单特征搜索任务中，任务维度干扰项的同质性与目标存在性之间交互作用的神经机制。被试搜索的目标项是竖直的朝向；干扰项的朝向可能彼此一致(同质条件)，可能彼此不一致(不同质条件)。目标项在一半的试次中出现，在另一半试次中不出现。行为结果发现，干扰项同质性和目标存在性的主效应均显著：干扰项不同质条件下被试的反应时长于干扰项同质条件下的反应时，目标不存在时的反应时长于目标存在时的反应时。重要的是，干扰项同质性与目标存在性存在显著的交互作用。当干扰项的朝向不同质时，目标不存在时的反应时长于目标存在时的反应时；而当干扰项的朝向同质时，目标不存在时的反应时短于目标存在时的反应时。在神经活动上，相对于干扰项同质条件，双侧上部和下部额叶眼区、辅助运动眼区、顶间沟、顶枕联合、以及前脑岛区域在干扰项不同质时显著激活；干扰项同质性与目标存在性的交互作用在大脑中表现出两组激活模式不同的脑区。第一组脑区包括双侧上部和下部额叶眼区、顶间沟和辅助眼区，这些区域显示了正的参数估计值。与行为结果模式不同的是，这些区域在干扰项不同质时的目标存在试次和目标不存在试次，以及干扰项同质时的目标存在试次有相同程度的激活，在干扰项同质时的目标不存在试次有较低的激活。第二组脑区包括双侧颞顶联合区和右侧上额回，这三个区域显示了负的参数估计值。当干扰项不同质时，目标不存在试次比目标存在试次有更强的负向激活；而当干扰项同质时，目标存在试次比目标不存在试次有更强的负向激活。
实验2和实验3分别使用了简单特征搜索任务和客体内联合搜索任务。实验操纵了任务维度和任务无关维度干扰信息的同质性，以及目标存在性，以检验任务维度和任务无关维度的干扰信息对搜索任务的影响是否存在不同的神经机制，以及这些机制如何受不同类型搜索任务的调节。两个实验均采用2(任务无关维度干扰信息的同质性：同质/不同质)×2(任务维度干扰项的同质性：同质/不同质)×2(目标存在性：存在/不存在)的被试内快速事件相关设计。在实验2中，目标项是竖直朝向(特征搜索)，干扰项的朝向(任务维度)可能彼此一致，可能彼此不一致；在实验3中，目标项是正向的T，干扰项(任务维度)可能是朝向彼此一致的T或L(同质条件)或彼此不一致的T和L的混合(不同质条件)。在实验2和3中，任务无关维度均为颜色维度：所有项目的颜色可能彼此一致，可能彼此不一致。目标项在一半的试次中出现，在另一半的试次中不出现。两个实验的行为结果均发现，任务维度或任务无关维度干扰信息不同质均会造成被试反应时的延长；任务维度干扰项同质性与目标存在性存在交互作用，表现出与实验1类似的模式；任务维度干扰信息同质性与任务无关维度干扰信息同质性存在交互作用：当任务维度干扰项不同质时，任务无关维度的同质性变化不影响搜索反应时，当任务维度干扰项同质时，任务无关维度干扰信息不同质会延长搜索反应时。在神经层面上，相对于同质条件，任务无关(颜色)维度干扰信息的不同质性在实验2和3中均激活了梭状回颜色加工区部分区域的，任务维度的不同质性在实验2和3中共同激活了双侧额叶眼区、左侧项间沟和左侧顶枕联合，与实验1的结果类似。反之，相对于不同质条件，任务维度的同质性在实验2和3中共同激活了双侧颞顶联合区。任务维度干扰信息同质性与任务无关维度干扰信息同质性的交互作用在实验3中表现为双侧额叶眼区、双侧顶间沟、以及左侧的前脑岛的激活，但在实验2中则没有任何表现。另外，相对于目标不存在试次，实验2和3均发现左侧顶下小叶在目标存在试次中激活较为强烈，提示该区域负责对知觉信息与相应的反应信息进行整合。反之，相对于目标存在试次，实验3发现双侧下部额叶联合和辅助运动区在目标不存在试次中激活较强，提示这些区域负责在目标未找到时进行进一步的注意投入和细节搜索。
根据SERR模型(SEarch via Recursive Rejection，Humphreys＆ Muller1993；Muller et al.，1994；for overviews，see Muller＆ Humphreys，1993，and Muller et al.，1998)和实验1到3的行为及成像结果，我们认为，(1)无论是特征搜索还是联合搜索，任务维度或无关维度干扰信息的不同质均会造成目标选择和目标匹配的困难，这个发现否定了额顶区域只是特异性地参与联合搜索的观点。在两种搜索任务中，额顶区域可能都是负责剔除干扰信息、匹配目标项。(2)通过侦测视觉搜索集中跟任务相关的同质性信息，颞项联合区批次性地排除相同的干扰项，从而易化搜索；抑制干扰项的需要越强，颞顶联合区就越变现出更强的负向激活。(3)目标存在试次与目标不存在试次在反应时的差异主要受到任务维度干扰项同质性的调节，在任务维度不同质时干扰项对目标不存在试次反应时的影响显著强于对目标存在试次的影响，其神经基础为双侧额叶眼区、顶间沟和辅助运动眼区等区域，这些脑区的激活强度反应了不同条件下目标选择或目标匹配的困难程度。(4)在联合搜索中，当自上而下的搜索定势有利于颜色信息与任务维度信息的整合时，该无关维度的变化能够调控额顶区域的激活水平。这些额顶区域的参与水平主要取决于任务维度或任务无关维度的干扰信息是否增加目标搜索和目标选择的注意需求。特征搜索则无此表现。(5)目标存在试次与目标不存在试次的加工过程可能存在不同的神经基础。左侧下顶叶区域负责在目标存在试次中整合知觉信息与相应的反应选择，双侧下额叶联合和辅助运功区负责在暂时无法定位目标时进一步投入注意资源和搜索细节。
关于视觉搜索的已有认知神经科学研究主要关注联合搜索是否存在特异性的神经基础，没有系统地变化视觉搜索集中任务维度和任务无关维度干扰信息的同质性，没有比较不同类型的搜索任务时目标存在试次与目标不存在试次是否存在不同的神经激活模式，已有的结果也不能说明额顶区域在不同类型的搜索任务中的激活水平如何受到来自任务维度或任务无关维度干扰信息同质性的调节。本研究首次报告了任务维度和任务无关维度干扰信息的同质性影响视觉搜索的神经机制，从新的视角考察了额顶区域在视觉搜索中的作用。