案例研究：在情绪面部单词Stroop任务中，将瞳孔扩张与P300振幅联系起来
蓝斑去甲肾上腺素（LC-NE）系统在调节觉醒和认知控制方面起着至关重要的作用，包括解决情绪冲突的能力。先前的研究表明，事件相关电位（ERP）成分P300与LC-NE系统活动有关。然而，研究人员一直在努力寻找任务诱发的瞳孔扩张（LC-NE活性的间接测量）与P300振幅之间的一致性试验相关性，尤其是在古怪型范式中。
在他们最近的研究中，Chang等人（2023）的“在情绪面孔词Stroop任务中将紧张性和相位性瞳孔反应与P300振幅联系起来”使用了情绪面孔词Stroop任务，该任务已被证明将瞳孔扩张与LC-NE系统联系起来。他们的目的是研究任务诱发的瞳孔扩张和P300振幅之间的个体内（逐个试验）和个体间相关性。
他们的论文强调了眼动追踪和脑电图（EEG）的结合如何能够更全面地理解认知过程背后的神经机制。
将眼动追踪和脑电图的瞳孔测量数据联系起来
瞳孔测量，即瞳孔大小的测量，是LC-NE活性的非侵入性间接测量。研究人员使用了SR ResearchEyeLink 1000 Plus眼动仪，可以检测小至0.1%的瞳孔大小变化。他们区分了反映强直性LC活动的基线（强直性）瞳孔大小和反映相位LC活动的任务诱发（相位性）瞳孔扩大。通过精确测量这些瞳孔反应，研究人员可以推断出情绪Stroop任务期间LC-NE系统的动态变化。
另一方面，EEG通过测量P300、N450和N170等ERP成分，提供了对大脑活动的直接见解。P300，特别是其P3a子组件，由于其与LC-NE系统的拟议连接而引起了人们的主要兴趣。N450与情绪冲突处理相关，N170与面部处理相关。EEG允许对刺激的神经反应进行精确的时间分辨率。
瞳孔测量提供了对LC-NE系统的深入了解，而EEG则捕捉到了神经反应的精确时间
眼动追踪和脑电图的结合使Chang等人发现了单模态方法可能遗漏的细微关系：
- 任务诱发的瞳孔扩张与P300振幅之间的个体内相关性： 至关重要的是，该研究发现任务诱发的瞳孔扩张与P300振幅之间存在显著的个体内线性相关性。在逐个试验的基础上，更大的瞳孔扩张与更大的P300振幅相关。在一致和不一致的条件下观察到的这一发现直接支持了情感冲突背景下的LC-P3假说。
- 对任务绩效的独特贡献： 虽然任务诱发的瞳孔扩张和P300振幅都预测了不一致条件下的反应时间变异性，但在一致条件下，只有瞳孔扩张是一个重要的预测因素。这表明，这些生理指标为任务绩效提供了独特的见解，并受到任务条件的独立调节。
- 基线学生规模和ERP： 该研究还揭示了基线瞳孔大小与P300和N170振幅之间的线性相关性，基线瞳孔大小越小，振幅越大。这突显了考虑与ERP相关的补品唤醒水平的重要性。
Chang等人（2023）的研究举例说明了眼动追踪和脑电图的整合如何为理解复杂的认知过程提供了一个强大的框架。眼动追踪为LC-NE系统的动态活动提供了一个窗口，而EEG则捕捉到了神经反应的精确时间。这种双模态方法使研究人员能够在这种范式中首次证明任务诱发的瞳孔扩张和P300振幅之间的试验性联系。这项研究强调，结合这些方法可以更全面、更细致地了解唤醒、认知控制和神经活动之间的相互作用，为认知神经科学中更稳健的发现铺平道路。
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