听觉稳态响应的优势分析及应用研究

【摘要】20世纪20年代,德国精神病医生HansBerger提出了在人类头皮上记录生理电活动的技术,此项技术利用了大脑中神经元放电的原理,从而为记录人类大脑的生理、心理活动提供可能。随后在20世纪60年代,Sutton提出了事件相关电位的概念,即外界瞬时刺激诱发的大脑响应,此后的大量认知神经科学研究普遍采用事件相关电位作为研究手段,这项非侵入性脑电技术受到众多研究学者的青睐,广泛应用于人类大脑神经活动的探索研究之中,帮助揭示认识神经活动的脑机制。在人类电生理研究蓬勃发展,取得长足进步的同时,研究人类感觉认知等相关的成果也如雨后春笋。在1966年,Regan提出了长时刺激诱发的稳态响应的技术,使其成为研究脑电刺激诱发活动特征的另一种新的方法,开辟了研究人类大脑神经机制的新窗口。至今,瞬时响应和稳态响应已广泛应用于人脑功能的研究,相关研究成果已数不胜数,为揭示人类大脑神经活动机制作出了极大的贡献。但两者之间是何种关系,稳态响应的神经产生机制是什么,仍处于争论之中,尚未有明确定论。部分研究者认为,稳态响应是由连续的事件相关电位的线性叠加构成(叠加理论)。然而,其他研究者表明,稳态响应是由周期性重复的感觉刺激引起的神经节律共振的结果(振荡理论)。鉴于稳态响应和瞬时响应在基础研究和临床应用中具有重要的作用及其不可或缺的应用价值,应当对两者的关系及稳态响应的产生机制进行深入探索,才能更准确和合理地解释运用相关实验范式所获得的人类大脑神经活动的机制与本质。本论文,以听觉模态为例,对稳态响应的优势进行分析,并将稳态响应应用于不同被试组的听觉感知研究中。在实验一中,对被试施加听觉瞬时刺激与听觉稳态刺激,对诱发的听觉稳态响应和听觉瞬时响应在时、频、空等方面的各种特征进行比较和验证,探讨听觉稳态响应相较于听觉瞬时响应的优越性,即听觉稳态响应有更高的信噪比,从而,可以更加快速地获取准确和稳定的响应信号。研究结果表明,高频段的听觉稳态响应不同于瞬时事件相关电位的中期和晚期响应,并且,听觉瞬时响应和稳态响应所对应激活的头皮地形图也有所不同。各方面研究结果支持了稳态响应产生机制的振荡理论,证明了稳态响应能提供研究感知觉神经响应过程的新手段。综上,稳态响应可以探索到不同于瞬时响应的神经响应信息,有助于揭示新颖的、可靠的人脑神经机制。与此同时,在实验二中,通过对比长期受音乐训练的音乐被试与未受过音乐训练的普通健康被试,进一步证实听觉稳态响应的优越性,拓展其应用的可能性。研究表明,受过长期训练的音乐被试与未受过音乐训练的普通被试之间,在瞬时响应和高频稳态响应表现出不同的显著差异：即受长期音乐训练的音乐被试瞬时响应的晚期成分(N1和P2)的幅值显著低于未受音乐训练的普通被试；在低频段(1-20Hz),由瞬时和稳态刺激起始时刻诱发的瞬时响应及锁相值,音乐被试显著低于普通被试；然而,音乐被试的高频稳态响应(40-60Hz左右)的特征(锁相值)显著高于普通被试。低频响应反应认知加工过程,而高频响应则揭示刺激诱发响应的信息加工能力。由此可见,一方面,对于受长期音乐训练的音乐被试,听觉系统对外界声音刺激的加工和处理会更加高效,并且,源于大脑可塑性,这些人的听觉系统的功能或结构很有可能发生了良性转变,提高了听觉系统加工信息的能力；另一方面,受长期音乐训练的人,本身的认知功能也发生了显著的变化,“自上而下”的认知系统控制力增强,有效抑制了外界新异的或分散注意力的刺激干扰,能够更加潜心于自己的内心世界和自己所专注的事情,屏蔽或降低外界对自己的影响,抗干扰能力增强。这些信息仅凭瞬时响应是难很得到的,进一步印证了稳态响应的优势所在。综上,本论文探讨听觉稳态响应和瞬时响应的异同,研究了,相对于瞬时响应,稳态响应的优势,这将有助于其他感觉认知的深入研究和探究其深层的神经机制。此外,通过比较不同特征被试(受音乐训练的音乐被试和未受音乐训练的普通被试),听觉稳态响应的优势更得到了进一步的验证,即听觉稳态响应能揭示更多的信息,表明了长期接受音乐训练的益处,为相关研究实验设计的更新提供的参考的同时,为学术研究和临床应用提供理论依据。
【作者】张丽；
【导师】胡理；ToddJackson；
【作者基本信息】西南大学，基础心理学，2014，硕士
【关键词】稳态响应；瞬时响应；听觉系统；音乐训练；大脑可塑性；

【参考文献】
[1]周兴富.办公自动化管理辅助系统的设计[J].邮电高教论坛.1997(03)
[2]房伟,刘培健.SDH网络规划中业务流量的分析及计算方法[J].现代电信科技.1995(06)
[3]鲁列.荷载与氯盐环境下混凝土构件的腐蚀试验研究[D].浙江工业大学,2010.
[4]李萍.日语高技能创新人才培养的方法与途径[J].中国校外教育-9.
[5]丁雪娇.融资融券担保法律制度研究[D].河北经贸大学,民商法,2014,硕士.
[6]沈枫菊.视频监控中目标清晰化方法研究[D].沈阳理工大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[7]陈曦.我国上市公司管理层收购绩效问题研究[D].吉林大学,金融,2013,硕士.
[8]周子璇.载波通信测试系统中测试通信和故障诊断技术研究[D].北京化工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[9]刘莉华.龙葵与微生物联合修复Cd污染土壤研究[D].南昌航空大学,环境工程,2013,硕士.
[10]郭宝春,唐征海,廖瑞娟,林腾飞.橡胶/石墨烯复合材料的制备与性能研究[A].中国化学会高分子学科委员会.2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题J：高分子复合体系[C].中国化学会高分子学科委员会:,2013:1.
[11]毛军,郗艳红,高亮,杨国伟.腔室耗能型高速铁路风障的减载抗风性能[J].机械工程学报,2014,04:99-106.
[12]张萌.碳关税征收对广东省出口贸易的影响[D].广东外语外贸大学,国际贸易学,2013,硕士.
[13]何颖.西部地区民办高校图书馆可持续发展研究[D].西北大学,图书馆学,2013,硕士.
[14]倪巍伟,孙志挥,陆介平.k-LDCHD——高维空间k邻域局部密度聚类算法[J].计算机研究与发展,2005,05:784-791.
[15]武义浩.便携式护栏立柱埋深无损检测系统研究[D].太原科技大学,车辆工程,2013,硕士.
[16]胡余龙.多元时间序列流动态关联规则挖掘[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[17]秦臻.一种20mg/m~3光散射法粉尘仪样机的研制[D].南京理工大学,光学工程,2013,硕士.
[18]黄彦杰.上市公司关联交易的公司法规制[D].苏州大学,法律,2003,硕士.
[19]郑欢欢.高职院校学生校外实习管理信息系统的设计与实现[D].浙江工业大学,计算机技术,2012,硕士.
[20]马建芳.全矢量地质符号库的设计与实现[D].中国地质大学（北京）,地图制图学与地理信息工程,2013,硕士.
[21]邢明阳.新型高效改性纳米二氧化钛光催化剂的制备、表征及其降解污染物的研究[D].华东理工大学,2012.
[22]赵奇伟.评苏联对中共的援助（1921—1949）[D].湘潭大学,中共党史,2003,硕士.
[23]郭婷.马尔尼菲青霉酵母细胞黑素的分离纯化及理化性质的分析[D].广西医科大学,皮肤性病学,2013,硕士.
[24]王惠.董事责任保险法律问题研究[D].吉林大学,民商法学,2004,硕士.
[25]黄华.双相复合氧分离膜的相转化流延制备和性能研究[D].中国科学技术大学,材料学,2014,博士.
[26]张雪松,赵波,李鹏,周丹,薛美东.基于多层控制的微电网运行模式无缝切换策略[J].电力系统自动化,2015,09:179-184+199.
[27]曹钰镜.数字图书馆用户满意度研究[D].山西财经大学,情报学,2014,硕士.
[28]何光辉,鲍丽山,王蔚韬,周戈.协同过滤推荐项目优化处理的初步研究[J].计算机科学,2004,10:76-78.
[29]金晓红.基于课程标准的浙江省高考数学试卷一致性分析[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[30]李山生,沈建国.声波测井模型井实验研究[J].石油地球物理勘探,2004,02:187-190+197-123+248.
[31]王庆尉.球罐延迟裂纹的产生与预防[J].石油化工设备.1992(04)
[32]朱琳.企业薪酬体系设计与改革探讨[D].浙江工业大学,2013.
[33]林峰.基于虚拟样机重型车平顺性仿真分析[D].长安大学,车辆工程（专业学位）,2014,硕士.
[34]殷先明.甘肃非金属矿:一只待孵的蛋[J].发展.2005(08)
[35]刘文洲.6R工业机器人刚度建模及其应用研究[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[36]邹荔生.高中英语互动教学法研究[D].福建师范大学,教育,2004,硕士.
[37]刘强.面向MC的客户群体需求倾向模型构建方法的研究与应用[D].广东工业大学,2003.
[38]张朝生.厚板平直度仪表[J].冶金自动化,1993,01:58.
[39]宋夏.教师书面纠错反馈对非英语专业大学生写作自我效能感的影响[D].沈阳师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[40]荀国胜.信息技术与初中语文阅读教学有效整合模式研究[D].东北师范大学,现代教育技术（专业学位）,2012,硕士.
[41]袁明文.新颖半导体二硫化钼[J].半导体技术,2013,03:212-215.
[42]许欣.社会治理视角下的城市社区网络化管理的反思[D].沈阳师范大学,社会工作,2014,硕士.
[43]毛剑飞.面向切削过程的WSN数传技术研究[D].哈尔滨工业大学,集成电路工程,2013,硕士.
[44]余旺.城市污水厂脱水污泥生物干化工艺的优化研究[D].广东工业大学,环境工程,2013,硕士.
[45]陈都.知识经济背景下中国价值观的构建[D].安徽大学,公共管理,2012,硕士.
[46]魏光伟.基于物联网技术的智能仓储系统研究[D].北京物资学院,物流工程,2013,硕士.
[47]姚修远,金新民,李金科,吴学智,李会南.三电平逆变器并联系统的中点电位控制策略[J].电网技术,2015,06:1650-1657.
[48]王衍龙.聋儿听力语言康复中的呼吸训练及定量测量[D].吉林大学,语言学及应用语言学,2004,硕士.
[49]唐利娟.我国战略性新兴产业科技成果转化研究[D].华中科技大学,国际商务,2013,硕士.
[50]李荣.氧化铝团簇的结构优化设计[D].安徽大学,物理化学,2013,硕士.