团队古巴籍硕士留学生在《Neuroscience》杂志上发文揭示双侧顶内沟在数字加工中的激活和一侧化趋势

数字和数量是我们小时候就开始接触的概念,与我们每天的生活息息相关。加工数字和数量的能力(即数字认知)是非常重要的,因为现代生活中每时每刻都涉及数字处理,并且数字加工能力和工作之间也有密切联系。许多神经科学家都尝试去揭开数字认知的大脑机制,他们常常使用的研究思路就是数字适应范式。

适应范式是基于神经元对重复呈现刺激的反应不断降低的性质编制,常常用于检测目前加工的刺激与前面呈现刺激之间的关系。如果刺激改变,适应将会恢复,神经元将恢复到最初对刺激呈现的反应程度。我们可以通过恢复或减少的程度揭示神经元对该特性改变的敏感性。适应范式目前已经成为研究数字加工的常用范式。由于给被试的指令非常简单,通常是一个简单的注意任务,完成这个任务并不需要更高的认知能力,所以许多实验已经在数字加工领域使用了该范式去研究婴儿、儿童和成人的数字加工。

在本研究中,作者对已发表的使用了适应范式的功能磁共振成像(fMRI)研究进行了元分析,主要关注了数字加工特异的脑区——顶内沟(IPS)。研究最终纳入了截至2021年发表的14篇fMRI论文。根据研究中使用的刺激形式(符号和非符号),将这些论文分成符号和非符号两个条件。采用激活似然估计分析(ALE),并对大脑激活情况进行了对比分析,同时还分析了这两种条件下IPS区域的一侧化指数。     

图1 使用非符号形式(A)和符号形式(B)刺激的大脑激活情况
图2 IPS区域的一侧化分析

研究结果显示,在使用非符号形式刺激的研究中,出现了双侧IPS的激活。而在符号形式刺激的研究中,我们发现在额叶皮层、视觉皮层和双侧IPS中都有激活。非符号与符号刺激格式的对比分析没有发现显著的结果。一侧化分析结果表明,在使用非符号形式刺激的研究中,IPS的激活呈现右侧化趋势;而在使用符号形式刺激的研究中,IPS的激活呈现左侧化趋势。这说明非符号和符号刺激的数量加工之间重要的系统性差异。已有研究表明,IPS在数字和数量加工中都很重要 (Dehaene et al., 2003),本研究结果支持并扩展了这一观点。因为我们的结果发现IPS的激活具有一侧化的优势,非符号和符号呈现出不一样的一侧化趋势。

 这项研究以“Bilateral intraparietal activation for number tasks in studies using an Adaptation Paradigm: A meta-analysis”为题于2022年3月9日在线发表在《Neuroscience》杂志上。《Neuroscience》是由国际大脑研究组织(IBRO)负责编辑的国际性学术期刊。该论文第一作者是西南大学2019级古巴籍硕士留学生Daniela Escobar-Magariño;通讯作者为心理学部何清华教授。该项研究得到国家自然科学基金项目、重庆市自然基金项目、科技部高端外国专家项目的资助。

 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2022.02.024