??ERP（Event-related Potentials）作為神經(jīng)電生理研究中的重要方法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在腦科學(xué)研究中。在ERP研究中，實(shí)驗(yàn)范式是重中之重,，可靠的實(shí)驗(yàn)范式能夠幫助研究者更好的達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，并且一些特殊的?shí)驗(yàn)范式還可以誘發(fā)特定的ERP成分來幫助研究者達(dá)成特定的實(shí)驗(yàn)需求,。因此,，在ERP研究的歷史中,，一些設(shè)計(jì)精巧并且在可重復(fù)性上表現(xiàn)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)范式成功的脫穎而出,，成為了受到眾多研究者青睞的經(jīng)典范式,。如oddball范式、掩蔽范式,、啟動(dòng)范式,、雙任務(wù)范式、干擾范式等等,。而今天我們要介紹的范式是在語言研究中對詞匯產(chǎn)出的時(shí)間序列模型產(chǎn)生重大影響的Go/No go 范式,。接下里就讓我們通過對兩篇經(jīng)典文獻(xiàn)的回顧來看看Go/No go 范式的實(shí)現(xiàn)以及其經(jīng)典之處！
??俗話說“見文知義”,，想必你看到Go與No-go這兩個(gè)單詞應(yīng)該能夠猜到這個(gè)范式是與行為反應(yīng)相關(guān)了。Go/Nogo范式其實(shí)是雙任務(wù)范式的一種變化,，被試需要在接受到刺激后通過兩個(gè)不同的線索來決定是否要作出反應(yīng),，那為什么說它是雙任務(wù)的一種變化而不是雙任務(wù)范式呢？這是因?yàn)殡p任務(wù)范式往往需要誘發(fā)兩個(gè)任務(wù)上的沖突,，任務(wù)的進(jìn)行存在時(shí)間進(jìn)程上的重疊,，而Go/Nogo 范式中被試對兩個(gè)任務(wù)的反應(yīng)是由時(shí)間上的延續(xù)性的,，即被試執(zhí)行完一個(gè)任務(wù)再執(zhí)行另一個(gè)任務(wù)，兩個(gè)任務(wù)不存在時(shí)間上的重疊,。是不是有點(diǎn)兒懵?。縼?，直接上圖?。?！
??在這張圖中體現(xiàn)了兩個(gè)任務(wù),，被試需要在看到圖片時(shí)需要依據(jù)單詞結(jié)尾的字母是“R”還是“N”來決定是否要進(jìn)行按鍵，即單詞結(jié)尾的字母是“R”就按鍵,，單詞結(jié)尾的字母是“N”就不按鍵,。除此以外，被試還需要根據(jù)看到的圖片內(nèi)容是“動(dòng)物”還是“物體”來決定用哪只手來進(jìn)行按鍵,，即看到的圖片內(nèi)容是“動(dòng)物”用左手按鍵,，看到的圖片內(nèi)容是“動(dòng)物”用右手按鍵。也就是說被試在看到圖片后,，要做兩個(gè)任務(wù),，一個(gè)是用哪個(gè)手按鍵，一個(gè)是要不要按鍵,。決定的順序由被試自己決定,，即他的自然反應(yīng)來決定，讀到這里,，是不是感覺有點(diǎn)兒門道了,。別著急，了解了什么是GO,，什么是Nogo,，我們還需要了解這種實(shí)驗(yàn)范式誘發(fā)的ERP成分才能對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察和預(yù)測哦！?。,。?/p> Go/Nogo 范式誘發(fā)的ERP成分有哪些,？
??在Go/Nogo 范式中,，研究者主要關(guān)注的ERP成分是LRP（偏側(cè)預(yù)備電位）和N200成分。先來看看LRP,，LRP是一定時(shí)間內(nèi)監(jiān)測到的對刺激做出反應(yīng)的腦電類型,。LRP被認(rèn)為反映了反應(yīng)手運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備偏側(cè)化的平均量，在反應(yīng)手對側(cè)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)觀測到的波幅更大。它是反應(yīng)手預(yù)備動(dòng)作在大腦皮質(zhì)的直接反映,；甚至在準(zhǔn)備動(dòng)作還未進(jìn)行的情況下也能產(chǎn)生,。這就說明它能夠反應(yīng)被試在Go/No go 范式中作出的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備，即被試可能已經(jīng)決定好用哪個(gè)手進(jìn)行反應(yīng)但發(fā)現(xiàn)該圖片不需要進(jìn)行反應(yīng)就會(huì)誘發(fā)出一個(gè)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備,，這時(shí)你就可以在這個(gè)trial的時(shí)間窗內(nèi)發(fā)現(xiàn)LRP的出現(xiàn),，是不是很精巧！??！
??再來看看N200。刺激出現(xiàn)100-300ms后呈現(xiàn)的抑制性負(fù)波為N200,，反映了Nogo條件下的抑制。通過變化信息的特點(diǎn)和測量N200的時(shí)間性,，可研究語義,、語音、句法信息加工相對順序,；比LRP更穩(wěn)定,。N200成分是被試在執(zhí)行Nogo 刺激后誘發(fā)出的反應(yīng)認(rèn)知行為的腦電成分。N200波峰在時(shí)間上的先后可以反應(yīng)特定任務(wù)在時(shí)間上的先后順序?，F(xiàn)在我們已經(jīng)了解了Go/Nogo 范式中兩種重要的腦電成分,，接下來就請今天的主角登場！
??且看Go/No go如何探測詞匯產(chǎn)出中語義和語音的加工時(shí)間,。
??Van Turennout et al., （1997） 的實(shí)驗(yàn)通過Go/No go范式成功的分離了詞匯產(chǎn)出過程中語義和語音在時(shí)間上的先后順序。我們在介紹Go/No go范式時(shí)使用的圖片就來自這個(gè)實(shí)驗(yàn),。接下來讓我們看看研究者是如何將緊密結(jié)合的語音和語義在時(shí)間順序分離開的吧,。
??沒錯(cuò)，還是這張圖,。我們先來回憶一下實(shí)驗(yàn)任務(wù),，被試需要在看到圖片時(shí)需要依據(jù)單詞結(jié)尾的字母是“R”還是“N”來決定是否要進(jìn)行按鍵，即單詞結(jié)尾的字母是“R”就按鍵,，單詞結(jié)尾的字母是“N”就不按鍵,。除此以外，被試還需要根據(jù)看到的圖片內(nèi)容是“動(dòng)物”還是“物體”來決定用哪只手來進(jìn)行按鍵,，即看到的圖片內(nèi)容是“動(dòng)物”用左手按鍵,，看到的圖片內(nèi)容是“動(dòng)物”用右手按鍵。也就是說被試在看到圖片后,，要做兩個(gè)任務(wù),，一個(gè)是用哪個(gè)手按鍵，一個(gè)是要不要按鍵,。那么怎么實(shí)現(xiàn)對語義和語音的分離呢,？來看下面的圖,。
??作者假設(shè)語義加工先于語音編碼，對圖片語義信息的提取會(huì)先于語音信息,。因此,，在圖一中，被試在a-b階段會(huì)完成左/右手的按鍵準(zhǔn)備,，然后在c-d階段,，被試會(huì)完成對詞匯形式的加工并完成語音編碼，執(zhí)行g(shù)o/no-go任務(wù),。這樣,，選擇正確的按鍵手的準(zhǔn)備在a-b階段就已經(jīng)開始，是否需要按鍵則只會(huì)在c-d階段完成,。因此,，作者預(yù)測在兩個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生LRP，但是在no-go任務(wù)中,，LRP的波幅會(huì)逐漸降低并最后消失（因?yàn)樗恍枰存I了,，只是完成了要用哪只手進(jìn)行按鍵的準(zhǔn)備）。
??這就是實(shí)驗(yàn)一得到的結(jié)果了,，我們可以看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合研究者的預(yù)期,。go與no-go反應(yīng)中都能獲得明顯的預(yù)備偏側(cè)電位，二者在陰影部分的時(shí)間間隔窗后開始體現(xiàn)出與基線相比明顯不同的變化趨勢,。LRP的變化反映出被試在語音加工執(zhí)行前已經(jīng)通過語義加工來確定反應(yīng)手,，在語音加工完成后，LRP在go trail里體現(xiàn)出了與no-go trail里完全不同的增長速度,。在go反應(yīng)中,，LRP開始持續(xù)升高并在按鍵反應(yīng)執(zhí)行后開始下降，在no-go反應(yīng)中,，LRP在語音編碼完成后就開始下降并最終回到基線上,。
??英明的教授都會(huì)告訴你，“大膽假設(shè)但必須小心求證”,，該研究者以假設(shè)中的順序設(shè)定任務(wù)有沒有影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢,？為了回答這個(gè)問題，作者又做了第二個(gè)實(shí)驗(yàn),。被試被要求通過語音判斷來決定用哪只手反應(yīng),，在一個(gè)block里以“R”音素結(jié)尾的用右手按鍵，以“N”結(jié)尾的用左手按鍵,。被試需要通過判斷圖片的語義信息來決定是否按鍵,，看到圖片是動(dòng)物時(shí)按鍵，看到圖片是物體時(shí)不按鍵。也就說和之前的任務(wù)反過來,，從無假設(shè)的角度來再做一遍實(shí)驗(yàn),。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么呢？
??從LRP的波幅來看,，實(shí)驗(yàn)二中no-go trail 中沒有明顯的預(yù)備偏側(cè)電位出現(xiàn),，而go trail中則出現(xiàn)了明顯的預(yù)備偏側(cè)電位，這說明被試在做出哪只手進(jìn)行按鍵反應(yīng)之前已經(jīng)完成了要不要按鍵這一加工過程,，這也解釋為什么No-go trail 沒有出現(xiàn)LRP,，因?yàn)楸辉囈呀?jīng)決定不需要按鍵了，就不會(huì)有動(dòng)作準(zhǔn)備,，那用哪只手進(jìn)行反應(yīng)的選擇自動(dòng)失去了意義,。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中語義部分是負(fù)責(zé)要不要執(zhí)行按鍵的，因此說明了語義加工是先于語音編碼的,，這與實(shí)驗(yàn)一中得出的結(jié)論相同,。
??到此，作者證明了我們在詞匯產(chǎn)出中語義的加工是先于語音的,，也就是說我們在選定了詞義后再進(jìn)行語音形式的編碼，這兩者并不是同時(shí)進(jìn)行的,。只是這種加工在毫秒級別就完成了,，所以平時(shí)說話時(shí)我們就很難自然感知了。 ??且看Go/No go如何探測詞匯產(chǎn)出中語義和句法的加工時(shí)間。
??語音和語義分開加工我能理解,，但句法為什么也是分開的呢,？接下來我們來看看Bernadette M. Schmitt et al., （2001 ）是如何證明句法（小編認(rèn)為實(shí)驗(yàn)里的任務(wù)稱為詞法更為合適，但作者文章里使用了“SYNTAX”一詞,，忠于原文）和語義在加工時(shí)間上的分離的,。先上圖！
??實(shí)驗(yàn)仍舊分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn),，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,，被試通過語義信息控制反應(yīng)手，如果圖片是動(dòng)物,，就用左手按鍵,；如果圖片是物體，就用右手按鍵,。通過語法信息控制是否按鍵,，如果圖片是陰性的，執(zhí)行按鍵；如果圖片是陽性的,，則不執(zhí)行按鍵,。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)則交換條件，即通過語法信息控制反應(yīng)手,，是左手還是右手,，通過語義信息控制是否按鍵，即go還是nogo,。
??從實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖來看,，語義控制go/no-go任務(wù)與語法控制go/no-go任務(wù)時(shí)相比，語義控制時(shí),，go任務(wù)與no-go任務(wù)中N200的波幅差值（no-go 減去 go）的波峰比語法控制時(shí)go任務(wù)與no-go任務(wù)中N200的波幅差值的波峰在時(shí)間上更早的達(dá)到峰值,。這說明被試在決定不按鍵時(shí)，語義控制的不按鍵產(chǎn)生的N200成分要比語法控制的不按鍵產(chǎn)生的N200成分在時(shí)間上來的更早,。從而說明了語義加工時(shí)先于語法的,。
??看到這里，是不是驚嘆于作者的巧思妙設(shè)啊,，今天真是收獲滿滿啊,，不僅透徹的了解一遍Go/No go范式，還增長了知識(shí),，原來語義,、語音和語法的加工有時(shí)間上的先后。小編以后還會(huì)給大家分享更多更有趣的經(jīng)典范式來幫助大家更加了解不同的ERP范式,，更希望能對你的研究有所幫助哦,！希望你能轉(zhuǎn)發(fā)給更多好友，大家一起進(jìn)步?。,。∽詈?，學(xué)習(xí)的同時(shí)還不能忘了復(fù)習(xí)啊,，收藏本文，給您帶來更好的腦科學(xué)知識(shí)分享?。,。?/p> 參考資料
Turennout, M. V. , Hagoort, P. , & Brown, C. M. . (1997).Electrophysiological evidence on the time course of semantic and phonologicalprocesses in speech production. Journal of Experimental PsychologyLearning Memory and Cognition,23(4), 787-806.
Schmitt, B. M. , Schiltz, K. , Zaake, W. , Kutas, M. , & Münte, Thomas F. (2001). Anelectrophysiological analysis of the time course of conceptual and syntacticencoding during tacit picture naming. Journal of Cognitive Neuroscience, 13(4), 510-522. |
