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心理所研究發現閱讀過程中首輪平均注視時間的個體差異與靜息態功能連接有關

時間:2021-01-05    點擊數:4703

眼動(eyemovement)是閱讀中最重要的行為之一。研究表明,人們在閱讀中的眼動存在較大個體差異,但其神經關聯尚不清楚。中國科學院行為科學重點實驗室李興珊研究組的科研人員針對上述問題開展了一項研究,利用眼動追蹤和靜息態磁共振成像技術探究個體在篇章閱讀中的首輪平均注視時間與個體靜息態功能連接間的關聯。

首輪平均注視時間(first-passfixationduration)是指讀者在首輪閱讀中所有注視的平均時長,是反映個體閱讀中眼動差異的重要指標。已有研究提示,首輪注視至少和四個認知成分有關:早期視覺加工(earlyvisualprocessing)、詞匯識別(wordidentification)、注意轉移(attentionshifts)和眼球運動控制(oculomotorcontrol)。靜息態功能連接(resting-statefunctionalonnectivity)指在無任務狀態下不同腦區間血氧信號變化的相關。以往研究發現,靜息態功能連接的個體差異與任務狀態下的腦和行為指標的個體差異都存在較強的關聯。

研究收集了49名被試的靜息態功能磁共振(resting-statefMRI)數據,并記錄了他們在一個語篇閱讀任務中的眼動?;诂F有的閱讀眼動模型(如CRM模型)以及認知神經科學領域的已有研究,研究者將初級視覺皮層(earlyvisualnetwork)、視覺詞形區(visualwordformarea),以及眼動控制網絡/背側注意網絡(包括雙側額葉眼動區,雙側頂下溝和輔助眼動區)定義為興趣區(圖1A),進而考察靜息態功能連接與首輪平均注視時間的關系。結果發現:(1)三個興趣區兩兩之間的靜息態功能連接都與首輪平均注視時間正相關(圖1B);(2)三個興趣區間的靜息態功能連接總體上能解釋首輪平均注視時間個體差異的約四分之一的變異,提示二者間存在較強聯系。

研究者認為,上述研究結果提示注視時長可能對相關腦區的靜息態功能連接有一定的塑造作用。具體來說,這主要與兩類已知的機制有關:首先,閱讀和眼動控制的相關腦區普遍存在time-on-task效應,即對于一次注視,注視時間越長,其所誘發的腦激活越強;其次,腦區間的同步激活可通過赫布學習機制對靜息態功能連接產生長時影響,即如果在一項任務中多個腦區同時得到激活,則該任務的重復執行會提高相關腦區間的靜息態功能連接。研究者由此推測,較長的首輪平均注視時間在相關腦區誘發的腦激活更強,通過赫布學習對靜息態功能連接的影響也更強,從而導致在個體上二者的正相關。

該研究受國家自然科學基金(31871105,31300842,31970992,31571125)和中國科學院行為科學重點實驗室資助。相關成果已在線發表于BrainandLanguage,第一作者為心理所博士研究生張光耀,通訊作者為李興珊研究員與林楠副研究員。


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