第二節 任務轉換的神經機制研究概述

一 大腦額葉、顳葉、頂葉與任務轉換的關系

腦損傷病人的研究發現，當患者出現額葉受損時，個體在完成不同刺激的轉換任務時會產生轉換代價，當患者在進行轉換任務時使用PET掃描時發現額葉區域被顯著激活（Rogers，2000）。左腦損傷的病人完成轉換任務時產生的轉換代價明顯高于右腦損傷的病人，這可能由于患者的左腦顳葉存在損傷，導致個體出現語言障礙，進而影響患者執行新任務時的言語表征（Mecklinger，1999）。鑒于抑制控制在個體任務轉換中的作用，研究者采用Stroop干擾范式對任務轉換過程的腦機制進行研究，結果發現個體完成反應—不兼容任務與左側運動前皮質密切相關，該區域與行為數據中的轉換代價密切相關；任務干擾與左顳葉皮質密切相關（Melcher et al.，2009）。也有研究發現當個體完成Stroop干擾任務時，當顏色作為任務干擾時，個體的背側前額皮質激活顯著（Mitchell，2005）。但也有研究發現重復任務和轉換任務的腦區都是前額皮質激活顯著，未發現轉換任務的特異性腦區（Dove et al.，2000），這也可能是該研究的任務范式太簡單，缺乏對線索提示、任務時間等參數的有效控制，抑或是fMRI儀器屬于高空間精度、低時間分辨率，而任務轉換研究更多地側重于時間上的區分，導致未能有效識別大腦特定區域。

二 任務轉換的經典腦電成分

事件相關電位是指當個體加工或預期加工某類刺激時，大腦產生的一種特定的誘發電位，能反映個體在加工特定信息時大腦的神經電生理變化。該誘發電位有特定的波形和電位分布，并且其潛伏期與刺激之間存在嚴格的鎖時關系，經過計算機的去偽跡、基線校正、疊加平均等處理可以去除雜亂的自發電位，得到經典ERP成分。事件相關電位技術具有較高的時間精確度，能夠考察任務轉換時的神經加工在時間上的特點。研究者采用經典的任務轉換范式，利用ERP技術探索被試的轉換特點，結果發現被試在重復條件下誘發的ERP成分比在轉換條件下的波幅更小，且這種ERP成分主要表現在頂區和額中央區（Moulden et al.，1998）。Nicholson等（2006）采用線索任務轉換范式的研究也發現轉換條件下的ERP波幅比重復任務的波幅更大，且主要表現在頂葉區域。類似成分在其他研究者的研究中亦有發現，但是，轉換任務卻比重復任務的線索呈現時誘發的500毫秒后部更正向，而前部更負向的波幅，這種波幅特點可能與行為學中的轉換代價的降低顯著相關（Lavric et al.，2008）。但也有研究者發現，轉換任務誘發出比重復任務更大的波幅只發生在任務線索階段，在任務項目階段的波幅與之恰好相反（Rushworth et al.，2005）。Barcelo的研究采用注意轉換范式對經典P3成分的研究發現，反饋線索在額區誘發了經典的P3a成分，而目標任務在后部誘發了經典的P3b成分，這說明前額葉執行控制功能在任務轉換中起重要作用（Barcelo，2003）。其他研究采用線索任務轉換范式發現重復任務和轉換任務均能成功誘發P3b成分，且這種現象與線索—刺激時間間隔的變化有關，這可能與個體加工信息時的文本更新（Context Updating）能力有關，屬于內源性認知加工過程（Jost et al.，2008）。但也有研究者通過顏色—單詞Stroop任務對刺激和反應的干擾進行區分，結果發現N450與刺激沖突干擾密切相關，反映了一般刺激沖突加工過程（Szücs et al.，2010）。