前扣带回皮层在冲突监测和执行控制中的脑成像研究进展(2006)

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1、生理科学进展2006年第37卷第2期ACC在冲突监测和执行控制中的脑成像研究进展*刘聪慧彭聆龄△卢春明(北京师范大学认知神经科学与学习研究所，北京100875)摘要本文回顾了近期关于前扣带回皮层(anteriorcingulatecortex,ACC)fMRl和ERP的研究成果，并对ACC功能的相关理论进行了简要介绍。结果表明:前扣带回皮层可以对人的认知活动进行实时监测。当需要更多的认知控制成分参与时，前扣带回皮层向负责执行控制的系统发出信号，调整认知活动，从而达到顺利完成任务的目的。近期的研究成果支持了冲突监测

2、理论。另外，本文对当前ACC研究的几个热点问题进行了介绍和评述。关键词前扣带回皮层;冲突监测;执行控制;脑成像中图分类号R338.3认知神经科学的一个重要目的是理解人类认知刺激，即刺激词和刺激词的颜色一致(例如:用红颜控制的脑机制川。人类的认知系统有一个重要的色写的“red")，另一类为不一致刺激，即刺激词和特征，就是能在知觉选择、反应控制等任务中实时的刺激词的颜色不一致(例如:用红颜色写的调整自己，以达到顺利完成特定任务的目的，这种自"blue")，第三类为中性刺激(例如:用红颜色写的我调整被称为认知控制或执行

3、控制。人类依靠这个"XXX")。应用该任务的研究发现，不一致刺激所系统选择相关的信息，组织和优化信息加工过程。引起的ACC的激活比一致刺激所引起的激活更因为这种适应性的控制需要努力才能完成，因此在强〔2]。除上述色词干扰任务以外，还包括Go/No-Go信息加工过程中认知或执行控制系统不会一直都保任务〔’〕、反应选择/产生任务〔43,Flanker任务和错误持较高的水平。那么，是什么原因导致了认知控制监测任务[5〕等。总之，在涉及冲突信息的加工中，的参与和释放，并使执行控制系统达到最优化呢?几乎总能发现ACC的激活

4、。基于大量的行为和脑很可能是在控制系统中除了执行控制系统之外，还成像的研究，人们提出了不同的理论模型。存在一个对当前任务执行情况进行估计的监测系(一)错误监测理论错误监测理论主要建立统，以便更为顺利地完成任务。最近，认知神经科学在ERP实验的基础上。该理论认为，ACC主要负责错误的监测。在一些快速反应任务中，如Flanker任领域出现了大量关于执行控制的脑模型的研究，并务，被试对呈现在屏幕中央的靶子刺激做反应，忽略以这些研究为基础形成了一些理论框架。同时呈现在靶子刺激旁边的干扰刺激。刺激有两种本文从冲突监测和执行

5、控制两个角度出发，主类型:一种是一致刺激，即靶子刺激和干扰刺激相同要介绍ACC的脑成像研究和相关理论，并对当前研(例如:在刺激“>>>”、“<<<”中，中间的“>”究的热点做一简要讨论，主要包括冲突监测发生在和“<”为靶子刺激，两边的“>”和“<”都为干扰什么水平、冲突监测和错误监测的脑机制是否一致、刺激);另一种是不一致刺激，即靶子刺激和干扰刺不同干扰任务之间是否由共同的脑区负责、年龄对激不同(例如:在刺激“><>”、“<><”中，中间冲突监测和执行控制功能有何影响等方面进行论的“<”和“>”为靶子刺激，两边的

6、“>”和“<”都述。为干扰刺激)。被试对中间为“>”的靶子刺激，用一、ACC的相关理论右手反应;对“<”的靶子刺激，用左手反应。被试前扣带回皮层位于额叶内侧，脐服体附近，一般对不一致刺激反应的错误率比一致刺激更高，当被认为它与认知控制机制有关，但是目前对于它在认试的反应为错误反应时，会诱发一个ERN(error-re-知加工中的具体作用还没有一个比较明确的结论。latednegativity)，这个成分也称为Ne(errornegativi-在许多任务中(语言、记忆、学习)，人们都发现了ty)。它的出现与错误反应

7、有关，在反应后的100-ACC的激活，其中最经典的任务为色词干扰任务，也称为Stroop任务。在该任务中，被试对所呈现的’国家自然科学基金资助课题(30270462)刺激的颜色做反应，这些刺激分为三类，一类为一致△通讯作者生理科学进展2006年第37卷第2期150ms达到顶峰，而且，在许多实验范式中都可以发泛的执行控制的监测;当任务需要更多的执行控制现ERN，如双选任务、迫选字母分辨任务、Go/No-Go时，ACC的活动就会增强;冲突任务需要更多执行任务等〔’〕。通过偶极子定位的方法，发现这个成分控制成分的参与，

8、更多执行控制成分的参与会导致主要分布在额中部区域的ACC附近〔’〕。但是，ERP对冲突任务加工的调整，从而减轻冲突。ACC反映技术的空间分辨率较低，所以，并不能排除其它脑了冲突的程度，解决冲突的功能可能由DLPFC负区，如辅助运动区参与的可能。Carter等应用fMRI责[1,2,91。支持冲突监测理论的证据主要来自系列技术在Flanker任务中也发现了ACC的激活〔‘〕