科研進展

心理所研究發現行為振蕩的Theta節律存在于跨通道刺激沖突與反應沖突加工中

發布時間:2026-02-09 作者:劉勛研究組

在認知控制領域,當不同通道的信息不一致時,大腦如何協調和解決沖突,一直是研究的重點。Theta振蕩(4-8Hz)被認為是認知控制的一個重要指標。已有研究表明,theta振蕩參與刺激沖突(語義表征階段)和/或反應沖突(反應選擇階段)的加工。然而,腦電研究主要考察theta振蕩是否參與了這兩種沖突加工,缺乏對theta振蕩與行為表現之間關系的深入探究。

對此,中國科學院心理研究所劉勛研究組開展了一項研究。研究采用2-1視聽Stroop任務,結合具有高時間分辨率的行為采樣方法,分別在聽覺任務(實驗1)和視覺任務(實驗2)中(見圖1),探究theta振蕩與跨通道刺激沖突和反應沖突幅度之間的關系。實驗包含4種試次類型,一致條件、中性條件、刺激不一致條件和反應不一致條件。刺激沖突幅值為刺激不一致條件與一致條件的差值,反應沖突幅值為反應不一致條件與刺激不一致條件的差值。

圖1.實驗1(聽覺任務)和實驗2(視覺任務)的實驗設計和流程圖

圖2.實驗1(聽覺任務)中各個試次類型的RT隨SOA的變化及頻譜分析結果

結果顯示,在聽覺任務中,一致條件、刺激不一致條件和反應不一致條件以theta (4-7.5 Hz)節律振蕩,而中性條件以alpha (9.4 Hz)節律振蕩(圖2)。在沖突幅度上,跨通道反應沖突幅度在SOA上呈現出theta (3.8 Hz)振蕩模式(圖3,A-B)。

圖3.實驗1(聽覺任務)與實驗2(視覺任務)的刺激沖突與反應沖突的標準化和去趨勢后的RT及頻譜分析結果

圖4.實驗2(視覺任務)中各個試次類型的RT隨SOA的變化及頻譜分析結果

實驗結果顯示,在視覺任務中,一致條件、刺激不一致條件和反應不一致條件以theta (5-5.6 Hz)節律振蕩,而中性條件以alpha (9.4-10 Hz)節律振蕩(圖4)。在沖突幅度上,跨通道刺激沖突幅度在SOA上呈現出theta (5.6 Hz)振蕩模式(圖3,C-D)。

綜上,該研究發現大腦對任務相關通道的刺激加工節律受任務無關通道刺激的影響,表現為:當任務無關刺激與任務相關刺激有關(相同或干擾)時,大腦對任務相關刺激的加工在行為上表現出theta振蕩;當任務無關刺激是中性刺激時,大腦對任務相關刺激的加工在行為上表現出alpha振蕩。此外,研究還發現,在聽覺任務中,跨通道反應沖突幅度在SOA上呈現theta振蕩模式;在視覺任務中,跨通道刺激沖突幅度在SOA上呈現theta振蕩模式。這些發現表明認知控制的沖突加工在行為上表現出節律性,揭示了theta振蕩與跨通道刺激沖突和反應沖突程度之間的關系,將注意的節律性理論從注意、知覺加工領域擴展至更高級的認知控制領域。

該研究獲得國家自然科學基金中德重大國際合作項目(62061136001/DFG TRR-169, project B4)、中南民族大學中央高校基本科研業務費專項資金資助(37301/CZQ25016)資助。

研究成果已發表于《心理學報》。心理所博士研究生許紅慧(已畢業)為文章第一作者,劉勛研究員為通訊作者。

論文信息:許紅慧, 徐怡冉, 楊國春, 南威治, 劉勛. (2026). 行為振蕩的Theta節律存在于跨通道刺激沖突與反應沖突加工中. 心理學報, 58(3), 467-479. https://doi.org/10.3724/SP.J.1041.2026.0467


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