心理所研究揭示跨通道語義沖突和反應沖突加工的特異性機制

人們每天都在接收大量的視聽信息，當視聽信息不一致時，會產生沖突。在加工階段上，沖突可能來自語義表征階段（刺激沖突），也可能來自反應選擇階段（反應沖突）。采用單通道視覺刺激，以往研究在語義沖突和反應沖突加工機制的一般性/特異性上存在爭議。而跨通道情景下，語義沖突和反應沖突加工機制具有一般性還是特異性仍不清楚。相比于單通道，跨通道研究在這一問題上不僅更具有生態意義，并且避免了注意在單個客體和不同客體上加工機制不同而導致的混淆因素。中國科學院心理研究所劉勛研究組使用視聽2-1映射Stroop腦電任務，對跨通道語義沖突和反應沖突加工機制的一般性/特異性進行了探究。

圖1. 實驗設計

注：視覺刺激和聽覺刺激有三種組合：（1）一致條件(congruent, CO)：視聽刺激相同；（2）語義不一致條件（semantically incongruent, SI）：視聽刺激語義不相同，但是反應相同；（3）語義不一致和反應不一致條件(semantically incongruent and response incongruent)

語義沖突為語義不一致條件減去一致條件(SI-CO)，反應沖突為語義不一致和反應不一致條件減去語義不一致條件(RI-SI)

在時間進程上，ERP結果發現，前額N2的幅值只受語義沖突調制，而頂部N450的幅值只受反應沖突調制。N2可能反映了視聽刺激在語義表征階段的沖突監測過程。N450可能反映了視聽不同反應傾向加工中的沖突監測和解決過程。與視覺研究結果不同，當前研究沒有發現N450在語義沖突上的調制。這可能與任務無關刺激的通道有關。以往研究發現，N450成分在聽覺Stroop任務中要早于視覺Stroop任務約150 ms。在此次研究中，聽覺是干擾刺激，并且比視覺刺激早出現83 ms。因此，比單通道視覺干擾任務相比，沖突監測過程在聽覺干擾任務中出現得更早，表現在比N450更早的成分上。在反應沖突加工中，由于反應沖突的加工不受刺激呈現通道影響，因此，反應沖突的N450的時間窗(370-430 ms)與前人視覺N450 (350-500 ms)的時間窗類似。

在神經振蕩上，研究者發現，額中theta能量的增強只受語義沖突調制。這一結果可能反映了大腦需要更多的認知控制資源來監測和解決語義沖突。根據事件編碼理論，先呈現的聽覺刺激增強了事件文件(event file)中任務無關刺激特征的編碼，使得事件文件中刺激選擇的競爭更強，從而導致了額中theta能量在語義沖突中增強。

圖2. ERP分析結果

圖3. 額中theta能量結果

綜上，研究結果發現跨通道語義沖突和反應沖突的加工機制具有特異性，從跨通道多階段沖突加工的角度為認知控制的特異性理論提供了支持證據。

該研究受國家自然科學基金(NSFC)和德國研究基金(DFG)( NSFC62061136001, 31571161, and DFG TRR-169)和中國科學院心理研究所科學基金(BEAA21046)的資助。

相關成果已發表在Cerebral Cortex上。劉勛研究組已畢業博士生許紅慧為第一作者，首都師范大學李琦教授和心理所劉勛研究員為共同通訊作者。其他的合作者包括愛荷華大學楊國春博士、澳門大學伍海燕副教授和首都師大學肖晶教授。

論文信息：

Xu, H., Yang, G., Wu, H., Xiao, J., Li, Q., & Liu, X. (2024). Distinct mechanisms underlying cross-modal semantic conflict and response conflict processing. Cerebral Cortex, 34(2), bhad539.https://doi.org/10.1093/cercor/bhad539