心理所研究揭示跨通道语义冲突和反应冲突加工的特异性机制

人们每天都在接收大量的视听信息，当视听信息不一致时，会产生冲突。在加工阶段上，冲突可能来自语义表征阶段（刺激冲突），也可能来自反应选择阶段（反应冲突）。采用单通道视觉刺激，以往研究在语义冲突和反应冲突加工机制的一般性/特异性上存在争议。而跨通道情景下，语义冲突和反应冲突加工机制具有一般性还是特异性仍不清楚。相比于单通道，跨通道研究在这一问题上不仅更具有生态意义，并且避免了注意在单个客体和不同客体上加工机制不同而导致的混淆因素。中国科学院心理研究所刘勋研究组使用视听2-1映射Stroop脑电任务，对跨通道语义冲突和反应冲突加工机制的一般性/特异性进行了探究。

图1. 实验设计

注：视觉刺激和听觉刺激有三种组合：（1）一致条件(congruent, CO)：视听刺激相同；（2）语义不一致条件（semantically incongruent, SI）：视听刺激语义不相同，但是反应相同；（3）语义不一致和反应不一致条件(semantically incongruent and response incongruent)

语义冲突为语义不一致条件减去一致条件(SI-CO)，反应冲突为语义不一致和反应不一致条件减去语义不一致条件(RI-SI)

在时间进程上，ERP结果发现，前额N2的幅值只受语义冲突调制，而顶部N450的幅值只受反应冲突调制。N2可能反映了视听刺激在语义表征阶段的冲突监测过程。N450可能反映了视听不同反应倾向加工中的冲突监测和解决过程。与视觉研究结果不同，当前研究没有发现N450在语义冲突上的调制。这可能与任务无关刺激的通道有关。以往研究发现，N450成分在听觉Stroop任务中要早于视觉Stroop任务约150 ms。在此次研究中，听觉是干扰刺激，并且比视觉刺激早出现83 ms。因此，比单通道视觉干扰任务相比，冲突监测过程在听觉干扰任务中出现得更早，表现在比N450更早的成分上。在反应冲突加工中，由于反应冲突的加工不受刺激呈现通道影响，因此，反应冲突的N450的时间窗(370-430 ms)与前人视觉N450 (350-500 ms)的时间窗类似。

在神经振荡上，研究者发现，额中theta能量的增强只受语义冲突调制。这一结果可能反映了大脑需要更多的认知控制资源来监测和解决语义冲突。根据事件编码理论，先呈现的听觉刺激增强了事件文件(event file)中任务无关刺激特征的编码，使得事件文件中刺激选择的竞争更强，从而导致了额中theta能量在语义冲突中增强。

图2. ERP分析结果

图3. 额中theta能量结果

综上，研究结果发现跨通道语义冲突和反应冲突的加工机制具有特异性，从跨通道多阶段冲突加工的角度为认知控制的特异性理论提供了支持证据。

该研究受国家自然科学基金(NSFC)和德国研究基金(DFG)( NSFC62061136001, 31571161, and DFG TRR-169)和中国科学院心理研究所科学基金(BEAA21046)的资助。

相关成果已发表在Cerebral Cortex上。刘勋研究组已毕业博士生许红慧为第一作者，首都师范大学李琦教授和心理所刘勋研究员为共同通讯作者。其他的合作者包括爱荷华大学杨国春博士、澳门大学伍海燕副教授和首都师大学肖晶教授。

论文信息：

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