科研進(jìn)展|中科院心理所近期研究匯總
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| 多模態(tài)語(yǔ)義加工中的動(dòng)態(tài)環(huán)路機(jī)制提供因果性證據(jù) |
作者: 中國(guó)科學(xué)院行為科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 杜憶研究組?║?日期: 2021/11/19?
針對(duì)這一問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院行為科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜憶研究組采用非侵入性精密計(jì)時(shí)雙脈沖經(jīng)顱磁刺激(double-pulse TMS)技術(shù),將手勢(shì)和言語(yǔ)信息的整合過(guò)程分成以40ms為單位的時(shí)間窗,在每個(gè)時(shí)間窗上分別對(duì)多模態(tài)語(yǔ)義表征核心腦區(qū)——后側(cè)顳中回(pMTG)和語(yǔ)義控制核心腦區(qū)——額下回(IFG)實(shí)施雙脈沖TMS刺激(圖1),以期獲得兩個(gè)系統(tǒng)的因果性時(shí)間動(dòng)態(tài)加工機(jī)制。
實(shí)驗(yàn)中,研究者根據(jù)言語(yǔ)詞匯的加工過(guò)程將手勢(shì)和言語(yǔ)的整合分成詞匯前的語(yǔ)音階段和詞匯后的語(yǔ)義加工階段。詞匯前階段包含3個(gè)時(shí)間窗(TW1,TW2, TW3),詞匯后階段包含5個(gè)時(shí)間窗(TW4-TW8)。實(shí)驗(yàn)招募了26名年輕被試,通過(guò)被試內(nèi)設(shè)計(jì)分別刺激IFG,pMTG和頭頂(Vertex控制條件),實(shí)驗(yàn)共包含24個(gè)block,分4次每次間隔5-7天完成。實(shí)驗(yàn)從兩個(gè)維度操縱了手勢(shì)-言語(yǔ)信息的一致性,包含語(yǔ)義一致(呈現(xiàn)“剪”的語(yǔ)音和“剪紙”的手勢(shì)動(dòng)作)和語(yǔ)義不一致(呈現(xiàn)“剪”的語(yǔ)音和“噴水”的手勢(shì)動(dòng)作),以及性別一致(說(shuō)話人和做手勢(shì)動(dòng)作的人都是男性)和性別不一致(說(shuō)話人是男性,做手勢(shì)動(dòng)作的人是女性)條件。實(shí)驗(yàn)要求被試看著屏幕,但是只對(duì)聽(tīng)到的講話人性別做出判斷。
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圖1. 刺激呈現(xiàn)及雙脈沖TMS 刺激施加于不同時(shí)間窗的示意圖
DP表示手勢(shì)的區(qū)分時(shí)間點(diǎn)(discrimination point),IP表示言語(yǔ)的識(shí)別時(shí)間點(diǎn)(identification point)
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研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在控制條件下(刺激Vertex)出現(xiàn)了典型的語(yǔ)義一致性效應(yīng),即語(yǔ)義不一致條件下的反應(yīng)時(shí)顯著大于語(yǔ)義一致條件下的反應(yīng)時(shí),說(shuō)明手勢(shì)與言語(yǔ)存在自動(dòng)化的語(yǔ)義整合。以語(yǔ)義一致性效應(yīng)量作為手勢(shì)-言語(yǔ)整合的行為指標(biāo),相對(duì)于控制條件,刺激pMTG時(shí)在TW1,TW2和TW7三個(gè)時(shí)間窗出現(xiàn)了手勢(shì)-言語(yǔ)整合效應(yīng)的顯著性降低,而當(dāng)TMS實(shí)施于IFG時(shí),則出現(xiàn)了TW3和TW6下手勢(shì)-言語(yǔ)整合效應(yīng)的顯著性降低(圖2)。
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圖2. TMS選擇性地在IFG和pMTG的不同時(shí)間窗影響了手勢(shì)和言語(yǔ)的整合
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根據(jù)結(jié)果,研究提出了手勢(shì)-言語(yǔ)的兩階段整合環(huán)路。第一個(gè)階段是詞匯前的語(yǔ)音加工階段,在這一階段,語(yǔ)音信息的輸入一方面自下而上地激活了位于顳上回和顳上溝(STG/S)的語(yǔ)音表征,另一方面又受到先呈現(xiàn)的手勢(shì)信息的自上而下的詞匯語(yǔ)義約束。在這一過(guò)程中,手勢(shì)對(duì)言語(yǔ)的調(diào)控先發(fā)生于pMTG,后出現(xiàn)于IFG,提示存在pMTG向IFG的前饋投射。第二個(gè)階段是詞匯后的語(yǔ)義加工階段,手勢(shì)的語(yǔ)義信息和言語(yǔ)的語(yǔ)義信息整合形成統(tǒng)一的語(yǔ)義表征。在這一過(guò)程中,IFG比pMTG更早參與到整合過(guò)程,提示存在IFG向pMTG的反饋調(diào)節(jié)(圖3)。
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圖3. (A) 不同加工階段手勢(shì)-言語(yǔ)整合受到TMS影響的腦區(qū)匯總圖。(B)手勢(shì)-言語(yǔ)兩階段加工環(huán)路假設(shè)
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該研究為多模態(tài)語(yǔ)義整合的動(dòng)態(tài)腦環(huán)路機(jī)制提供了因果性證據(jù),揭示了額葉語(yǔ)義控制系統(tǒng)與顳葉語(yǔ)義表征系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)交互過(guò)程。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(31800964, 31822024)、心理所青年人才啟動(dòng)項(xiàng)目(Y8CX382005)和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDB32010300)的資助。
心理所助理研究員趙婉瑩是該研究的第一作者,杜憶研究員為通訊作者。
相關(guān)論文已在線發(fā)表于The Journal of Neuroscience。
論文信息:
Zhao, W., Li, Y., & Du, Y. (2021). TMS reveals dynamic interaction between inferior frontal gyrus and posterior middle temporal gyrus in gesture-speech semantic integration.?The Journal of Neuroscience, JN-RM-1355-1321.?https://doi.org/10.1523/jneurosci.1355-21.2021
| 心理所研究揭示早期家庭讀寫(xiě)環(huán)境對(duì)幼兒漢字閱讀能力的作用 |
作者: 中國(guó)科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 李甦研究組?║?日期: 2021/11/12?
閱讀能力是個(gè)體學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ),其發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜且漫長(zhǎng)的過(guò)程。在接受正式的學(xué)校教育前,幼兒已獲得了一些重要的讀寫(xiě)技能,這些讀寫(xiě)技能是閱讀發(fā)展的重要基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來(lái),研究者致力于探索影響早期閱讀學(xué)習(xí)的因素。其中,大量研究證據(jù)都揭示了環(huán)境因素的重要作用。在學(xué)前期,家庭是影響兒童發(fā)展的重要環(huán)境因素。父母為兒童提供的閱讀資源以及父母在日常生活中和兒童一起進(jìn)行的讀寫(xiě)活動(dòng)都對(duì)閱讀發(fā)展有著重要幫助,這些均可稱為兒童的家庭讀寫(xiě)環(huán)境(home literacy environment)。
家庭讀寫(xiě)模型(home literacy model)將兒童的家庭讀寫(xiě)環(huán)境劃分為非正式 (informal)和正式(formal)的家庭讀寫(xiě)環(huán)境兩大方面。前者主要包括家庭閱讀資源(如家庭擁有的兒童圖書(shū)量、陪孩子去圖書(shū)館/書(shū)店的頻率等)和親子共讀活動(dòng)(如父母陪孩子看書(shū)/講故事等);后者則主要包括父母教育(如父母教孩子學(xué)習(xí)字母、拼音以及閱讀和書(shū)寫(xiě)一些簡(jiǎn)單的字等)。兩者從不同的路徑影響閱讀發(fā)展,非正式的家庭讀寫(xiě)環(huán)境對(duì)兒童口語(yǔ)能力(如詞匯)的發(fā)展有著直接的作用,而正式的家庭讀寫(xiě)環(huán)境則對(duì)讀寫(xiě)技能(如語(yǔ)音意識(shí)、文字識(shí)別)的發(fā)展有著直接的作用。許多西方文字系統(tǒng)下的家庭讀寫(xiě)環(huán)境研究支持了上述模型中的觀點(diǎn),但在漢語(yǔ)背景下,圍繞學(xué)前期家庭讀寫(xiě)環(huán)境的研究較少,特別是對(duì)學(xué)前期幼兒的家庭讀寫(xiě)環(huán)境特征及其在不同年齡兒童閱讀發(fā)展中的作用的研究。
近期,中國(guó)科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李甦研究組開(kāi)展了一項(xiàng)研究,探究漢語(yǔ)3-6歲兒童的家庭讀寫(xiě)環(huán)境特征以及家庭讀寫(xiě)環(huán)境在不同年齡兒童漢字閱讀中的作用。由于兒童的閱讀興趣是影響親子共讀以及早期閱讀發(fā)展的重要因素,因此,該研究采用廣義的家庭讀寫(xiě)模型理論,將兒童的讀寫(xiě)興趣納入到家庭讀寫(xiě)環(huán)境的測(cè)查中。研究共招募了223名來(lái)自北京市和上海市的3-6歲兒童,分為4個(gè)年齡組。采用漢字識(shí)別任務(wù)測(cè)查所有兒童的漢字閱讀能力,由家長(zhǎng)填寫(xiě)家庭讀寫(xiě)環(huán)境問(wèn)卷以測(cè)查家庭讀寫(xiě)環(huán)境特征,主要涉及家庭圖書(shū)量、父母的閱讀習(xí)慣、親子讀寫(xiě)活動(dòng)、父母在兒童閱讀活動(dòng)中的參與程度以及兒童對(duì)文字的興趣等方面。
結(jié)果顯示,來(lái)自北京市和上海市的3-6歲學(xué)前兒童有著豐富的家庭讀寫(xiě)環(huán)境。采用主成分分析法從家庭讀寫(xiě)環(huán)境問(wèn)卷的條目中提取了3個(gè)因子:(1)家庭閱讀資源(home reading resources, HRR)——涉及家庭中的兒童圖書(shū)量和故事書(shū)量;(2)父母閱讀教育(parent reading instruction, PRI)——涵蓋親子共讀開(kāi)始時(shí)間及頻率、拼音教學(xué)以及父母在兒童閱讀活動(dòng)中的參與度;(3)兒童對(duì)文字的興趣(children’s interest in print, CIP)——包括兒童詢問(wèn)日常生活中和電視等媒體中不認(rèn)識(shí)的漢字的頻率以及父母的閱讀頻率。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同年齡兒童的家庭讀寫(xiě)環(huán)境特征存在顯著差異(如表1所示)。這反映出隨著兒童年齡或者發(fā)展?fàn)顟B(tài)的變化,父母會(huì)調(diào)整家庭讀寫(xiě)環(huán)境以幫助兒童更好地學(xué)習(xí)閱讀。
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表1. 3-6歲兒童漢字閱讀和家庭讀寫(xiě)環(huán)境各因子得分
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此外,結(jié)果還發(fā)現(xiàn),家庭讀寫(xiě)環(huán)境對(duì)閱讀能力的作用在不同年齡的兒童中表現(xiàn)出不同的模式(如表2所示)。對(duì)于閱讀經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少的3歲兒童來(lái)說(shuō),一般性的家庭環(huán)境(SES)發(fā)揮著重要作用。隨著兒童文字經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng),父母閱讀教育(PRI)以及兒童對(duì)文字的興趣(CIP)的作用開(kāi)始凸顯。到6歲時(shí),兒童已經(jīng)積累了較多的閱讀經(jīng)驗(yàn),豐富的家庭閱讀資源(HRR)有助于增加他們學(xué)習(xí)和使用文字的機(jī)會(huì),進(jìn)而有助于其閱讀能力的增長(zhǎng)。此外,父母的閱讀教育也能為其閱讀學(xué)習(xí)提供幫助。
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表2. 家庭讀寫(xiě)環(huán)境在不同年齡兒童漢字閱讀中的作用
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該研究揭示了漢語(yǔ)背景下3-6歲兒童家庭讀寫(xiě)環(huán)境的變化,提示父母根據(jù)兒童的發(fā)展?fàn)顟B(tài)或能力變化相應(yīng)地調(diào)整家庭讀寫(xiě)環(huán)境會(huì)幫助兒童更好地發(fā)展。更為重要的是,研究中揭示了家庭讀寫(xiě)環(huán)境對(duì)不同年齡兒童閱讀能力的作用模式,有助于理解家庭環(huán)境因素對(duì)早期閱讀發(fā)展的影響。同時(shí),研究結(jié)果也說(shuō)明兒童的讀寫(xiě)興趣對(duì)于早期閱讀發(fā)展的重要性。
該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31571140)的資助。
研究成果已在線發(fā)表于Reading and Writing: An Interdisciplinary Journal。
論文信息:
Li, X., & Li, S. (2021). The varied influence of the home literacy environment on Chinese preschoolers’ word reading skills.?Reading and Writing: An Interdisciplinary Journal.?https://doi.org/10.1007/s11145-021-10212-y
| 心理所研究揭示負(fù)性情緒在疼痛敏感性性別差異中的作用及其腦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) |
作者: 中國(guó)科學(xué)院心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 胡理研究組?║?日期: 2021/11/11?
疼痛敏感性存在較大的個(gè)體差異,性別是眾多影響疼痛敏感性個(gè)體差異的重要因素之一。疼痛敏感性的性別差異具體表現(xiàn)在女性較男性對(duì)多種模態(tài)的傷害性刺激誘發(fā)的疼痛有更高的敏感性。此外,負(fù)性情緒與疼痛感知有密切聯(lián)系,且已有研究報(bào)告女性會(huì)較男性會(huì)體驗(yàn)到更多的負(fù)性情緒。然而,對(duì)于不同類型(高階/低階)的負(fù)性情緒在疼痛敏感性性別差異中的確切作用仍不清楚,且是否存在一些腦結(jié)構(gòu)或靜息態(tài)腦功能特征可直接或者通過(guò)調(diào)節(jié)負(fù)性情緒導(dǎo)致疼痛敏感性的性別差異還需要進(jìn)一步探究。
為回答以上問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡理研究組開(kāi)展了一項(xiàng)以450名健康被試(160名男性和290名女性)為研究對(duì)象的大樣本研究,通過(guò)心理物理學(xué)方法和磁共振腦成像技術(shù)采集包含行為學(xué)、結(jié)構(gòu)像和靜息態(tài)功能像數(shù)據(jù),以系統(tǒng)研究負(fù)性情緒在疼痛敏感性性別差異中的作用及其腦機(jī)制。
首先,該研究通過(guò)問(wèn)卷測(cè)量和冷壓痛測(cè)試方法分別采集了被試的負(fù)性情緒水平(包括疼痛恐懼、疼痛相關(guān)的焦慮、特質(zhì)焦慮、抑郁)和疼痛敏感性(疼痛閾限、耐受閾限),探究負(fù)性情緒在疼痛敏感性性別差異中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)女性的疼痛敏感性及與疼痛相關(guān)的負(fù)性情緒評(píng)分(疼痛恐懼和焦慮)顯著高于男性,且所有被試的疼痛恐懼和焦慮評(píng)分與其疼痛閾限和耐受閾限呈負(fù)相關(guān)(圖1)。一系列的中介分析結(jié)果顯示,疼痛恐懼和疼痛焦慮在性別和疼痛閾限之間的關(guān)系中起連續(xù)補(bǔ)充性的中介作用,在性別與疼痛耐受閾限的關(guān)系中起連續(xù)的間接的中介作用。
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圖1. 疼痛敏感性和負(fù)性情緒評(píng)分的性別差異
其次,該研究還提取了被試的腦結(jié)構(gòu)指標(biāo)(皮層厚度和皮層下結(jié)構(gòu)體積),通過(guò)模型構(gòu)建性別、腦結(jié)構(gòu)特征、疼痛相關(guān)負(fù)性情緒和疼痛敏感性之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),男性的杏仁核體積顯著大于女性(圖2);疼痛恐懼與左側(cè)杏仁核的灰質(zhì)體積,特別是其亞核中的外側(cè)核、基底核、副基底核以及皮質(zhì)-杏仁核過(guò)渡區(qū)的體積,呈顯著負(fù)相關(guān);中介分析結(jié)果顯示,左側(cè)杏仁核的外側(cè)核和基底核體積在性別和疼痛恐懼之間起互補(bǔ)性中介作用。最終的結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)一步揭示了杏仁核的外側(cè)核和基底核體積可以通過(guò)調(diào)節(jié)疼痛恐懼的性別差異進(jìn)而影響疼痛焦慮,最終對(duì)痛敏感性的性別差異產(chǎn)生影響(圖3)。
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圖2. 皮層下腦區(qū)體積的性別差異
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圖3. 性別、杏仁核體積、疼痛相關(guān)負(fù)性情緒及疼痛敏感性關(guān)系的綜合模型
綜上所述,該研究結(jié)果表明,疼痛恐懼和疼痛焦慮介導(dǎo)了疼痛敏感性的性別差異,且它們對(duì)疼痛閾限和耐受閾限性別差異的作用模式不完全相同,提示與疼痛閾限直接受性別影響相比,疼痛耐受閾限可能負(fù)載更多的心理成分。該研究強(qiáng)調(diào)了疼痛相關(guān)負(fù)性情緒及杏仁核的結(jié)構(gòu)在疼痛敏感性性別差異中的重要作用,加深了研究者對(duì)疼痛敏感性性別差異的神經(jīng)心理學(xué)機(jī)制的理解,并對(duì)臨床實(shí)踐中如何實(shí)現(xiàn)個(gè)體化疼痛評(píng)估和管理提供了思路。
該研究受國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目(31800926, 32071061和31822025)和中國(guó)科學(xué)院心理研究所科研啟動(dòng)基金(Y8CX351005)資助。?
該研究成果已在線發(fā)表在NeuroImage。?
論文信息:?
Zhang, H., Bi, Y., Lu, X., Hou, X., Tu, Y., & Hu, L. (2021). The role of negative emotions in sex differences in pain sensitivity.?NeuroImage.?https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118685
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