利用fNIRS/ERP联合技术研究儿童知觉学习中注意的调控作用

The current study will follow the technical development of cognitive neuroscience. By combining the event-related potential (ERP) with functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), we will systematically explore the function of attention during visual perceptual learning in children (6-12 years old). In the current study, we will investigate and compare the mechamism of perceptual learning under the different types of attention, including the location, the time course, the stage of information processing and the difference between children and adults. Based on the integrated results of behavior, ERPs and fNIRS, we will concentrate on the modulation of attention during perceptual learning in children. We believe that our study will contribute to the understanding of the plasticity in children brain and the basic neural substrates of learning.

本项目紧跟认知神经科学技术前沿，将脑时间相关电位技术ERP与功能近红外光谱成像技术fNIRS同时记录和结合分析，系统全面地揭示儿童(6-12岁)的注意在基本视知觉学习中的作用。通过设计精细的实验对照，对比在不同注意的训练条件下，儿童在学习过程中的大脑活动改变的差异和机制，我们将系统动态地考察儿童基本知觉学习涉及注意的大脑定位、时间进程、涉及的信息处理阶段及其同成年人的机制差别。本研究的特点是紧跟认知神经科学研究最新的发展趋势，以行为学实验为基础，结合近两年刚刚发展起来的ERP和fNIRS技术结合手段，开展关于儿童注意和基本知觉学习关系的研究。本课题研究将有助于我们理解儿童大脑的可塑性和学习的一般脑机制。

本项目紧跟认知神经科学技术前沿，将脑事件相关电位技术ERP 与功能近红外光谱成像技术fNIRS 同步记录和结合分析，系统全面地揭示儿童(6-15 岁)和成年人的视空间注意机制及其在基本视知觉学习中的作用。通过设计精细的实验对照，对比在不同注意条件任务下，正常儿童、注意缺陷多动障碍（ADHD）儿童、中文阅读障碍（dyslexia）儿童和成年人的视空间注意特点及其视知觉学习对于障碍儿童空间注意缺陷的改善。我们系统动态地考察儿童基本知觉学习涉及注意的大脑定位、时间进程、涉及的信息处理阶段及其同成年人的机制差别。我们研究成果发现 (1)视知觉学习绝不是仅仅初级视皮层V1的变化可以解释的，而涉及了高级注意或决策脑区的调控，尤为重要的是我们发现人类外在行为的改变和高级调控信号高度相关。(2)中文阅读障碍（dyslexia）儿童存在视知觉学习障碍，基本的视知觉学习可以显著提高中文障碍儿童的阅读流畅性，提示视知觉学习中高级脑区的调控和高级语言阅读障碍机制相关。(3) 注意缺陷多动障碍（ADHD）儿童在基本视觉注意选择和注意抑制脑电信号上都存在障碍，并且和临床上ADHD疾病的严重程度高度相关，提示脑电的注意选择和抑制的信号有希望成为ADHD的一个生理标记biomarker。总之，本项目的特点是紧跟认知神经科学研究最新的发展趋势，以行为学实验为基础，结合近几年刚刚发展起来的ERP 和fNIRS 技术结合手段，开展关于儿童注意和基本知觉学习关系的研究。本课题研究将有助于我们理解儿童大脑的可塑性、注意和学习的一般脑机制。