案例研究:通过工作记忆中的α带相位同步预测行为表现

工作记忆(WM)是一种基本的认知系统,能够临时存储和处理信息。了解其机制对于从教育到临床心理学的各个领域都至关重要。Norouzi和Daliri(2024)最近的一项研究,“通过工作记忆中的阿尔法带相位同步预测行为表现,”利用结合脑电图(EEG)和眼动追踪的多模式方法,为WM功能提供有价值的见解。
该研究调查了记忆引导扫视(MGS)任务期间的功能连接,特别是阿尔法频带(8-12Hz)的相位同步。参与者被要求记住刺激物的位置,然后扫视(一种快速的眼球运动)到记住的位置。核心假设是,通过锁相值(PLV)测量的α带相位同步将与WM的行为表现相关。
脑电图、眼动追踪和工作记忆方法
眼动追踪从一开始就是这项研究不可或缺的一部分。研究人员使用了EyeLink 1000 Plus眼动仪,以1000 Hz的采样率运行,精确记录眼球运动。这使得可以根据几个眼动追踪标准细致地识别“正确的试验”。例如,如果参与者在关键期间(注视、视觉和记忆间隔)眨眼,注视中心十字架以外的任何位置,或者如果他们的扫视误差超过2度的视角,则试验将被丢弃。这种基于眼动追踪数据的严格过滤确保了只有反映真实工作记忆参与的试验,没有混淆的眼球运动伪影,才会被纳入分析。
此外,眼动追踪提供了关键的行为指标:扫视误差。这被定义为目标位置和扫视着陆点之间的欧几里德距离。该研究表明,“近”(6°)和“远”(12°)偏心率条件下的扫视误差存在显著差异,参与者在远条件下表现出更高的扫视误差。
眼动追踪能够创建用于解释神经连接的误差组
在维持期内(刺激呈现后1200-1500ms),观察到PLV和扫视误差之间存在显著的负相关,特别是在顶叶和枕叶区域。这表明,这些大脑区域更强的相位同步与较低的扫视错误有关,这意味着更好的工作记忆表现。至关重要的是,研究人员还根据眼动追踪得出的扫视误差将试验分为“低误差”(扫视误差1.5°)两组。这种分类是通过精确的眼动追踪测量实现的,能够直接比较这些组之间的PLV。结果显示,与高错误组相比,低错误组在不同脑区(额叶、顶叶、枕部)的PLV显著增加,特别是在1200-1500ms的间隔内。这直接将更高的神经同步性与更好的行为结果联系起来,正如扫视准确性所定义的那样。
该研究进一步利用眼动追踪来研究PLV在编码空间信息中的作用。通过比较近刺激和远刺激条件下的PLV,研究人员发现延迟期的PLV存在显著差异。这表明,工作记忆中信息的空间表示反映在不同的神经同步模式中,而神经同步模式又与眼球运动的准确性有关。
总之,Norouzi和Daliri(2024)的研究证明了眼动追踪不仅是一种辅助工具,而且是神经认知研究中不可或缺的组成部分。它允许严格的试验选择,提供了一种直接和可量化的行为表现衡量标准(扫视误差),并促进了行为定义组(低误差与高误差)的创建,这些组对于解释神经连接数据至关重要。如果没有从眼动追踪中获得的精确的行为见解,阿尔法带相位同步和工作记忆表现之间的强相关性将更难建立和解释,这突显了这种方法在理解大脑活动和可观察行为之间的复杂关系方面的重要意义。
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