采用损伤-症状映射方法揭示的符号与非符号数量加工脑机制

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数量加工是数学认知领域中的重点研究问题。通过众多研究结果,研究者们逐渐形成共识:数量加工是不同于语言加工的一种心理加工过程,而顶叶是数量加工最关键的脑区。对此,Dehaene等人(2003)提出了数量加工的“顶叶三通路模型”。该理论认为,顶叶的数量加工过程分为量、语言和视空间这三个不同的通路。量的通路主要依赖于双侧顶内沟水平段区域,是对抽象数量进行的表征;语言的通路主要涉及左侧角回,负责言语表达以及算术事实的记忆和提取;视空间的通路主要涉及双侧顶上小叶后部,负责空间中的注意定向和数字的空间表征。这三个通路互相连接,共同完成数量的加工过程。此理论中的顶内沟“抽象数量表征”得到一些研究支持,也受到另一些研究挑战。有一些研究表明,符号数量加工和非符号数量加工存在分离现象,因此顶内沟的数量表征可能不是抽象的,而与形式有关。但对于符号数量和非符号数量加工具体的脑区定位,许多脑损伤研究和脑成像研究并没有取得清晰的结果。本研究则结合脑损伤研究和脑成像研究的优点,运用基于体素的损伤-症状映射方法(VLSM,Voxel-based lesion-symptom mapping),针对脑损伤患者进行符号数量加工和非符号数量加工涉及的脑区进行定位。本研究共收集36例患者的数据,损伤部位涉及额叶、颞叶、顶叶、枕叶等脑区。VLSM分析结果表明,左侧额叶对数字数量比较影响最大,而点阵数量比较与右侧额叶、顶叶和枕叶等广大脑区都有关系,两种数量比较任务出现显著分离。这说明数字的加工更多的依赖语言,而点阵的加工更多的涉及视觉注意等。
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