【摘 要】
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来自多种感觉通道(视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉)的冗余信息有效地整合为统一、连贯、稳定的知觉信息的现象,被称为多感觉整合,这一现象在人类对外部世界进行精确感知的过程
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来自多种感觉通道(视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉)的冗余信息有效地整合为统一、连贯、稳定的知觉信息的现象,被称为多感觉整合,这一现象在人类对外部世界进行精确感知的过程中起着重要的作用。人们收到的信息中百分之九十七来源于视觉和听觉,因此视听觉整合在日常生活中频繁出现。行为学、神经影像学等检测技术证实人的认知功能会随年龄增长逐渐衰退,视听觉加工过程的年龄差异仍没有统一的结论,其背后的脑机制仍不清楚。由于该过程不是单一脑区调节的过程,而是涉及多个脑区的共同调节,因此本课题从复杂脑网络的角度入手探究功能连接如何影响视听觉加工过程,以及具有怎样的年龄差异,研究结果在基础神经科学领域、类脑计算以及人工仿生科学等领域具有十分重要的意义。本课题涉及两组被试:12名年轻人(22-28岁,平均年龄:23.90±1.73)和12名老年人(60-78岁,平均年龄:68.60±4.74)。实验范式采用随机呈现在两侧的视觉、听觉、视听觉刺激,每种刺激包括标准刺激和偏差刺激,被试需对偏差刺激进行按键反应,同步采集被试的行为学数据和脑电数据。为了排除注意的影响,被试需一直注视屏幕中央的十字。对于偏差刺激,首先分析被试判断的正确率及反应时,其次利用累积分布函数构建竞争模型,探究视听觉整合最有可能出现的时间段。针对标准刺激,着眼于与感知觉加工息息相关的alpha(8-13Hz)、beta(13-30Hz)、gamma(30-50Hz)波段,采用改进的相位滞后指数(Phase Lag Index,PLI)计算动态的功能网络连接,并分析网络拓扑结构属性,涉及到的参数有:聚类系数、特征路径长度、小世界性、全局效率、局部效率、节点度。最后,利用皮尔森相关系数分析行为学结果和网络拓扑属性参数的相关性。经过上述分析得出如下结论:(1)相同实验任务下,竞争模型的结果显示老年人的视听觉整合出现的时间较晚且持续时间较长;(2)改进的PLI可以较好的度量网络连接强度的年龄差异,在视听觉同时刺激的情况下,老年人beta波段的网络连接强度显著增高,说明老年人需要耗费更多的认知资源完成任务;(3)3个频段的网络拓扑结构均出现了年龄差异性,尤其是在beta波段,除此之外,视听觉同时刺激时,老年人行为学表现与网络拓扑参数具有显著相关性,可以推测beta波段的功能连接及网络拓扑结构影响到了老年人的视听觉整合过程。
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