基于EEG的视觉专家大脑响应的元分析

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:az4112513
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
视觉是人类最重要的感觉之一,视觉信息占人类大脑信息输入的90%以上。众多的视觉现象中,视觉识别尤为重要,人类擅长复杂背景下的物体识别,视觉识别处理是目前研究的热点之一。在视觉识别机制研究中,视觉识别专家是重要的研究对象,视觉专家特指具有卓越视觉识别能力的个体,该能力是通过长期训练获取得,且其行为表现稳定。目前,世界各个研究组利用脑电技术(Electroencephalograph,EEG)非侵入性、高时间分辨率地实时记录大脑的神经活动过程,通过从脑电信号中提取视觉专家识别物体过程对应的事件相关电位(Event-Related Potential,ERP)成分来研究视觉物体识别机制。基于脑电技术研究视觉专家识别机制的研究问题有两个,第一个问题是研究视觉专家与非专家(组间:专家vs非专家)执行专家物体识别任务时的ERP成分差异,来分析经视觉训练获取经验对视觉识别机制的影响;第二个问题是研究视觉专家执行不同任务态(专家目标物vs非专家目标物)时的ERP成分差异,来分析视觉专家对不同物体视觉识别机制的差异。目前两个研究由于被试选择、统计分析、样本量、条件选择的差异导致研究结果存在不一致问题,并且也缺少相关研究对其进行分析。通常国际学术界对于同一主题的研究结果不一致问题,采用基于现有发表文献中的研究数据利用元方法(Meta)进行量化统计分析。本文针对视觉专家的两个研究问题利用Meta方法解决ERP结果不一致问题,并且量化综述分析造成不一致的可能原因。首先,针对基于EEG的不同视觉专家与非专家的组间ERP成分差异存在争议问题。本研究选取了13篇已发表的视觉专家与新手对比研究进行元分析,其中包括267名视觉专家和154名对照新手被试。元分析结果显示视觉专家相比非专家在执行专家物体识别时出现N170成分或激发更大的幅值[SMD值=-0.304,置信区间=-0.605-(-0.003)]。亚组分析显示视觉专家相比新手N170激活在精细分类的困难任务下相比基础分类差异更加显著[精细:SMD值=-0.912,基础:SMD值=-0.071],人脸专家与新手在人脸识别激活的N170幅值没有差异[SMD值=-0.015,置信区间=-0.254-0.224],而其他类型专家与新手仍存在显著差异[SMD值=-0.604,置信区间=(-1.136)-(-0.071)]。更进一步,本文发现人脸专家进行物体识别时激活的N170在脑区上存在右脑激活大于左脑的右偏特性[SMD值=0.249,置信区间=0.010-0.489],而其他类型专家左脑与右脑区激活的N170没有差异[SMD值=0.021,置信区间=(-0.449)-0.490]。在P100与P200成分并未发现视觉专家与新手存在差异[P100:SMD值=0.139,置信区间=(-0.312)-0.591;P200:SMD值=0.183,置信区间=(-0.258)-0.625]。其次,此前研究者在人脸专家的任务态差异上已经获取较为一致的结果,所以本研究针对视觉专家执行不同任务ERP激活差异不一致的研究问题中排除人脸相关研究,本研究选取16篇已发表的研究视觉专家处理不同目标物识别机制的文献进行元分析,包含280名各类型视觉专家。元分析结果显示,各种类型的视觉专家执行专家任务相比非专家任务时出现N170成分或激发更大的N170幅值[SMD值=-0.564,置信区间=-0.909-(-0.219)]。亚组分析结果显示不管是精细水平还是基础水平的任务状态下执行专家任务相比非专家任务时激发更大N170幅值,但是精细任务下差异更加大[基础分类:SMD值=-0.502;精细分类:SMD值=-0.710]。最后,本研究还对视觉专家N170的脑区偏侧性进行研究,结果显示字词类专家处理字词类识别时左脑激活大于右脑呈现左偏性[SMD值=-0.331,置信区间=-0.521-(-0.141)],而其他类型的视觉专家左脑与右脑激活没有差异[SMD值=-0.081,置信区间=(-0.564)-0.401]。本文证实视觉专家经过长时间视觉训练,获取专家技能过程中对相关视觉识别系统有调制作用,使其相比于新手对相关目标物识别时脑区更加活跃,更进一步发现对涉及记忆、注意力等高级视觉处理增强显著,但是对初级视觉处理影响不明显;另一方面证实N170是一个与专家知识相关而不是人脸特异性的成分,而且视觉专家对专家物体相比一般物体处理更具倾向性,说明皮质视觉系统内可能存在特异性处理,而这过程是受相关视觉经验驱动的。另外不同类型视觉专家识别系统的脑区分布存在差异,人脸类专家右侧枕颞叶存在人脸特异性区域FFA(Fusiform face area)而呈现右偏,字词类专家由于左侧脑区存在字词处理区VWFA(Visual Word Form Area)而呈现左偏,而其他类型视觉专家没有特异性视觉区域而呈现双侧性。
其他文献
政府及社会各界多年来一直致为于构建多层次、高质量的社区居家养老服务体系建设,虽取得一定成效,但仍面临建设中不足和问题,其中社区居家养老设施空间分布的不均衡问题值得关注。社区居家养老设施作为满足社区内老年人居家上门服务、助餐服务和托养服务等需求的重要设施载体,对社区居家养老服务的发展起着重要的支撑作用,因而社区居家养老设施资源空间配置合理与否是社区居家养老服务能否发挥作用的关键。本文旨在以公共设施区
目的探讨长链非编码RNA ITGB1在胆囊癌转移中的作用并探索相关机制。方法前期工作中我们利用高转移胆囊癌细胞株GBC-SD/M及其亲本细胞株GBC-SD行LncRNA芯片分析,发现Lnc-ITGB
SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,它是由Motorola公司推出的一种同步串行接口技术,是一种高速的、全双工、同步的通信总线。它具有管脚数量少、通信简单、数据传输速率快的优点,被广泛应用于大量器件之中。SPI接口也经常应用于So C系统之中,它是一个使用频率超高的外围功能类型模块。但是,在SPI协议要求中,没有指定的流控制信号,这样就容易在数据传
无线通信网络的诞生和发展给人们的日常生活带来了极大的便利,社会技术的快速进步为移动通信网络的发展奠定了基础,通信网络使得人们之间的信息交流越来越快捷、高效、安全,
本文根据笔者2018年7月至2019年5月于泰国华侨崇圣大学为期一年的教学实践中收集到的泰国大学生学习汉语的语料展开分析研究。在汉语学习过程中,泰国大学生在汉字、语音、词汇和语法等方面都存在着不同类型的偏误。结合学生的学习难点,本文就其中的偏误现象进行了分类分析,在此基础上探讨了偏误成因,提出了教学建议,以期能够对继任赴泰志愿者提供教学上的帮助,为对外汉语教学提供借鉴。论文包括四部分:第一部分是绪
随着新一轮高考改革即将在全国的全面铺开,以及高中政治新教材的全面使用,未来议题式教学恐将成为高中政治课堂主流的教学形式之一。在议题式教学中,围绕议题的讨论,需要有大量的师生互动来推进课堂教学进程。同时,有效的师生互动还能保证课堂教学效果,促进课堂教学目标的达成,使学生在互动中不断成长进步。当前的师生互动研究中,以高中政治课堂为依托研究互动有效性的文献还比较少。因此,系统研究和论证高中政治课堂师生互
在中国共产党第十九次全国代表大会的报告中提出,为了天更蓝、水更清,山更绿,村庄更美丽目标的实现,我们必须优先发展农业和农村,实施农村振兴战略,建设美丽中国。村容村貌的整治在美丽乡村的建设中占据重要地位,而如今很多农村地区生活垃圾随意倾倒,所以农村生活垃圾的治理成为改善村容村貌的关键环节,本文选取山西省定襄县为实证研究对象,希望通过对定襄县在农村生活垃圾治理现状进行分析,发现山西省农村地区在生活垃圾
对称密码学的核心问题之一是关于密码函数安全性的研究。对称加密系统的安全性主要依赖于布尔函数的密码学性质。各种密码学性质之间存在着制约关系,因此一个密码函数的各种性能不可能同时达到最优。为了实现多个密码学性质之间的优化折中,人们开始研究一类具有五值Walsh谱特征的密码函数。本文的主要研究内容是五谱值密码函数的设计与构造,取得以下成果:1.参考Maiorana-McFarland构造法的思路,通过修
互联网金融近几年成为业界和学术界讨论的热门话题。从国内学术界开始关注互联网金融领域不到三年的时间内,大部分研究都还只停留在定性层面,缺乏定量研究。本文从互联网金融
目的:探求并在血清和细胞水平验证婴幼儿血管瘤血清特异性microRNA。方法:1.以非血管瘤患儿血清为对照,应用TaqMan探针法对婴幼儿血管瘤初期筛选的血清差异表达miRNA:hsa-miR