基于多模态信息分析的视觉空间定向神经机制研究

视觉空间定向中的易化、返回抑制以及重新定向一直是选择性注意的研究热点。内源定向中的易化在时程上具有持续性，受时间变化的影响小；而外源定向则随时间长短的不同在行为表达上出现反应二相性,即早期的易化（外源易化）和晚期的抑制（返回抑制）。本项目采用时空对称的EEG-fMRI融合分析以及因果网络建模分析技术，在多模态信息融合的基础上深入研究视觉空间定向的神经机制，提出不同脑网络模型和不同信息流特性反映的是不同的认知加工过程的假设。希望通过构建空间定向相关的动态脑网络模型，解决空间定向机制的分歧，即外源定向与内源定向是同一注意机制的两种模式（同脑区同信流的不同阶段），还是两种不同的注意机制（同脑区不同信流或不同脑区）；外源易化与返回抑制是同一加工过程的两个阶段（同脑区同信流的不同阶段），还是相对独立的加工过程（同脑区不同信流或不同脑区）。

本研究在经典视觉空间定向的基础上研究了空间定向的动态脑网络；拓展经典实验范式探索空间定向在执行控制和视觉搜索中的效应；开展了其他认知因素和社会因素对空间定向影响的研究。.基于我们自己发展的无穷远参考电极技术（REST），针对单模态脑电数据，分析了实验效应下的脑电ERP成分和头表地形图的差异；结合我们发展的脑电源定位技术，对视觉空间定向相关的神经机制进行了研究，并将这些脑电数据作为脑电和磁共振多模态数据分析的对照；注重在多模态上探索空间注意定向的神经机制，不仅进行了注意定向的脑电网络上研究，而且进行了磁共振结构和功能网络的研究；针对空间定向网络与社会认知网络的重叠，研究了外源注意定向对社会脑的影响，特别是在脑结构网络上的影响。 .本研究对空间定向的各个成分进行了深入系统的研究，构建了基于视觉空间定向和执行网络交互的脑网络，得到了视觉空间定向中相关激活区域的时间过程，建立了具有时域特性的脑激活区域模型，有利于解决空间定向中内外源定向的分歧；通过研究外源注意网络与社会脑的交互效应，获得了外源注意对不同人群的属性影响，拓展了注意定向网络的社会属性，获得了注意对人群社会属性塑造的重要特性。此外，我们还构建了视觉注意定向相关的结构DTI网络和小世界网络。.通过对正常人的视觉空间定向脑机制研究，本研究为揭示空间注意定向障碍相关的疾病研究奠定了基础，为进一步的临床治疗提供了理论依据，研究成果具有国际先进水平。