閱讀過(guò)程中首輪平均注視時(shí)間的個(gè)體差異與靜息態(tài)功能連接有關(guān)

【資料簡(jiǎn)介】

 

 

眼動(dòng)（eye movement）是閱讀中重要的行為之一。研究表明，人們?cè)陂喿x中的眼動(dòng)存在個(gè)體差異，但學(xué)界尚不清楚其神經(jīng)關(guān)聯(lián)。中國(guó)行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員李興珊課題組針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了研究，利用眼動(dòng)追蹤和靜息態(tài)磁共振成像技術(shù)，探究個(gè)體在篇章閱讀中的首輪平均注視時(shí)間與個(gè)體靜息態(tài)功能連接間的關(guān)聯(lián)。

首輪平均注視時(shí)間（first-pass fixation duration）是指讀者在首輪閱讀中所有注視的平均時(shí)長(zhǎng)，是反映個(gè)體閱讀中眼動(dòng)差異的重要指標(biāo)。已有研究發(fā)現(xiàn)，首輪注視至少與四個(gè)認(rèn)知成分有關(guān)，包括早期視覺(jué)加工（early visual processing）、詞匯識(shí)別（word identification）、注意轉(zhuǎn)移（attention shifts）和眼球運(yùn)動(dòng)控制（oculomotor control）。靜息態(tài)功能連接（resting-state functional connectivity）是指在無(wú)任務(wù)狀態(tài)下不同腦區(qū)間血氧信號(hào)變化的相關(guān)。已有研究表明，靜息態(tài)功能連接的個(gè)體差異與任務(wù)狀態(tài)下的腦及行為指標(biāo)的個(gè)體差異均存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián)。

研究人員收集了49名被試的靜息態(tài)功能磁共振（resting-state fMRI）數(shù)據(jù)，并記錄了他們?cè)谝粋€(gè)語(yǔ)篇閱讀任務(wù)中的眼動(dòng)?；诂F(xiàn)有的閱讀眼動(dòng)模型（如CRM模型）及認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的已有研究，研究人員將初級(jí)視覺(jué)皮層（early visual network）、視覺(jué)詞形區(qū)（visual word form area）和眼動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)/背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)（包括雙側(cè)額葉眼動(dòng)區(qū)、雙側(cè)頂下溝及輔助眼動(dòng)區(qū)）定義為興趣區(qū)，進(jìn)而考察靜息態(tài)功能連接與首輪平均注視時(shí)間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，三個(gè)興趣區(qū)兩兩之間的靜息態(tài)功能連接均與首輪平均注視時(shí)間正相關(guān)；三個(gè)興趣區(qū)間的靜息態(tài)功能連接總體上能夠解釋首輪平均注視時(shí)間個(gè)體差異的約四分之一的變異，提示二者間存在較強(qiáng)

研究人員認(rèn)為，上述結(jié)果提示了注視時(shí)長(zhǎng)可能對(duì)相關(guān)腦區(qū)的靜息態(tài)功能連接具有一定的塑造作用。具體來(lái)說(shuō)，這主要與兩類已知的機(jī)制有關(guān)：閱讀和眼動(dòng)控制的相關(guān)腦區(qū)普遍存在time-on-task效應(yīng)，即對(duì)于一次注視，注視時(shí)間越長(zhǎng)，其所誘發(fā)的腦激活越強(qiáng)；腦區(qū)間的同步激活可通過(guò)赫布學(xué)習(xí)機(jī)制對(duì)靜息態(tài)功能連接產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)影響，即若在一項(xiàng)任務(wù)中多個(gè)腦區(qū)同時(shí)得到激活，則該任務(wù)的重復(fù)執(zhí)行會(huì)提高相關(guān)腦區(qū)間的靜息態(tài)功能連接。研究人員據(jù)此推測(cè)，較長(zhǎng)的首輪平均注視時(shí)間在相關(guān)腦區(qū)誘發(fā)的腦激活更強(qiáng)，通過(guò)赫布學(xué)習(xí)對(duì)靜息態(tài)功能連接的影響也更強(qiáng)，從而導(dǎo)致在個(gè)體上二者的正相關(guān)關(guān)系。