知觉质量对汉字心理旋转事件相关电位P300的影响(2)

　　2　结果

　　2.1行为学数据

　　不同知觉质量刺激图片，被试在每个旋转角度的反应时都存在统计学差异. 实验数据可见，从0°～180°无论刺激图片为顺时针还是逆时针旋转，无论是正像或者是镜像，反应时均随旋转角度的增加而增加，在180°时为最大. 加入视觉干扰与不加干扰相比，在60°，120°，180°的反应时均有显著差异，平均反应时延长（表1）.表1两种知觉质量下各个旋转角度的反应时方差分析结果(略)

　　2.2ERP数据分析

　　Pz点各旋转角度的P300潜伏期作单因素方差分析F=1.622，P=0.207，不存在差异，两两比较旋转0°与旋转180°(P=0.045)之间有差异. P300波幅在旋转角度间作单因素方差分析F=1.955，P=0.144；角度之间采用LSD两两比较,旋转0°与旋转180°(P=0.023)之间有差异（表2）.表2加干扰图片不同旋转角度P300波幅和潜伏期(略)

　　Cz点各旋转角度与P300潜伏期做单因素方差分析F=1.761， P=0.177， 不存在差异. 各旋转角度之间P300波幅作单因素方差分析， F=8.742， P=0.000， 有显著差异； 两两之间采用LSD比较，与旋转0°相比，旋转60°(P=0.014)，旋转120°(P=0.002)，旋转180°(P=0.000)，存在差异；旋转60°与旋转180°(P=0.024)之间存在差异，其他各旋转角度之间两两之间无差异.

　　Pz点两种知觉质量下P300总平均波幅和总平均潜伏期进行t检验，平均波幅不存在差异，而潜伏期存在差异(表3).表3Pz两种知觉质量刺激之间各角度P300平均波幅和平均潜伏期的比较(略)
Pz点两种知觉质量下P300平均潜伏期进行配对t检验，存在差异；Pz点两种知觉质量下各旋转角度时P300潜伏期比较见表4.表4Pz点在两种知觉质量下各旋转角度P300潜伏期比较(略)

　　Cz点高低知觉质量间所有旋转角度总平均波幅和平均潜伏期进行t检验，平均波幅不存在显著差异，平均潜伏期存在显著差异（表5）. 各旋转角度间两种知觉质量刺激P300潜伏期比较见表6.表5Cz点两种知觉质量刺激P300平均波幅和平均潜伏期的比较(略)表6Cz点在加干扰与不加干扰刺激各旋转角度的P300潜伏期比较(略)

　　3　讨论

　　ERP与正电子发射断层扫描技术(positron emission tomography, PET)和功能性核磁共振(functional magnetic resonance imaging, fMRI)相比较优点在于它的时间特异性优异，可以记录到脑电波在毫秒级的变化，而PET和fMRI的优点在于他们的空间分辨率很高，但是他们的时间特异性却难以与ERP相比，因此这个实验只有用ERP才能达到我们的预期目的.

　　刺激图片加视觉干扰后，Pz,Cz点P300的潜伏期在各角度之间的差异不显著，但是与不加干扰相比，潜伏期明显延长，存在显著的差异. 这主要是由于加入视觉干扰后，知觉的编码时间延长所致.
　　
　　我们实验的理论基础是建立在心理旋转被分为离散的处理阶段，对此也有人提出不同的观点. Kosslyn等［7］猜想心理旋转的处理是并行进行的，认为表象产生后存储于一个特定的视觉缓冲区，在表象旋转时，这个已存的表象起监测的作用，旋转的各个子阶段之间是并行进行的.
　　
　　实验中我们通过给刺激图片的背景加入视觉干扰，使得被试的知觉质量下降，知觉编码时间延长，心理旋转被推后，随角度变化的P300的波幅改变也被推后了. 这从一个新的角度证明了心理旋转与P300波幅改变之间的功能联系. 也验证了我们关于本实验的假设，延长心理旋转之前的信息处理阶段，会推后心理旋转的进行，从而使波幅改变推迟. 那么如果增加图形的辨别时间，应该同样会推后心理旋转的执行，使得P300波幅改变被推后. Heil等［8］在2002年以比较相似的字母为刺激图片，增加了图形的辨别难度，使得反应时延长了150 ms，发现P300的波幅改变同样得到了延迟.

　　我们的研究结果显示，当刺激图片旋转180°时，顶叶从300 ms左右出现正的电位，随着时间的增加，正波幅度增加，在600 ms左右时达到最大值. 并且右侧顶区的正性要大于左侧. 这与Alivisatos等［9］和 Windischberger等［10］利用PET对心理旋转的研究相符合.

　　综上所述，心理旋转过程中，右侧顶区出现明显正波，表明右侧顶区可能是心理旋转加工的功能区；刺激图片加入视觉干扰后，知觉质量下降，此时心理旋转的认知加工波P300波幅改变被推后，表明心理旋转与P300波幅改变的存在功能联系.

　　【参考文献】

　　［1］Wijers A, Otten L, Feenstra S, et al. Brain potentials during selective attention, memory search, and mental rotation［J］. Psychophysiology, 1989,26(4): 452-467.

　　［2］刘练红，刘旭峰，吕静，等. 汉字心理旋转的事件相关电位研究［J］. 第四军医大学学报，2004，25(22): 2105-2108.

　　［3］刘练红, 皇甫恩, 苗丹民,等. 心理旋转的事件相关电位P300研究进展［J］. 中华航空航天医学杂志，2004, 15(4): 248-250.

　　［4］Rosler F, Schumacher G, Sojka B. What the brain reveals when it thinks. Eventrelated potentials during mental rotation and mental arithmetic［J］. German J Psychol, 1990,14(2): 185-203.

　　［5］Corballis MC. Recognition of disoriented shapes［J］. Psychol Rev, 1988, 95(2): 115-123.

　　［6］Shepard R, Cooper L. Mental images and their transformations［M］. Cambridge MA: MIT Press, 1982：26-90.

　　［7］Kosslyn SM, Maljkovic V, Hamilton SE, et al. Two types of image generation: Evidence for left and right hemisphere processes［J］. Neuropsychologia, 1995,33: 1485-1510.

　　［8］Heil M, Rolke B. Towards a chronopsychophysiology of mental rotation［J］. Psychophysiology, 2002, 39(4): 414-422.

　　［9］Alivisatos B, Petrides M. Functional activation of the human brain during mental rotation［J］. Neuropsychologia, 1997,35: 111-118.

　　［10］Windischberger C, Lamm C, Bauer H, et al. Human motor cortex activity during mental rotation［J］. Neuroimage, 2003,20: 225-232.

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