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为探究颜色意识的神经机制，研究人员采集 35 人 fMRI 数据，该数据集有助于理解意识的神经基础。
在科学的神秘世界里，人类主观体验与大脑之间的联系一直是个未解之谜。就像我们看到红色时，那种独特的 “红” 的感觉（在神经科学中被称为 “qualia”，即意识的特定定性方面），究竟是如何由大脑中的物理基质来支撑的呢？这一问题长期困扰着科学家们。一些哲学家甚至认为，由于 qualia 具有内在、难以言表和私人化的特点，科学方法无法对其进行研究。然而，其他科学家并未放弃，他们试图通过对 qualia 进行详尽的结构和关系比较来探索其奥秘。
在对 qualia 的研究中，通过相似性判断来研究颜色 qualia 是一个重要方向。此前，临床研究和功能性磁共振成像（fMRI）研究虽已发现颜色 qualia 与大脑腹侧枕颞叶皮层中的特定区域（如视觉区域 V4 和 V8）有关，但这些区域在颜色 qualia 处理中的具体作用仍存在争议。而且，以往的研究大多是在扫描仪外进行心理物理学实验，对于在扫描仪内进行颜色相似性判断时大脑的活动情况了解甚少。此外，报告相似性判断的神经机制与颜色 qualia 的神经机制相互交织，难以区分。
为了深入探究这些问题，来自日本国立量子科学技术研究所（National Institutes for Quantum Science and Technology）、早稻田大学（Waseda university）、澳大利亚莫纳什大学（Monash University）等机构的研究人员 Takahiro Hirao、Mitsuhiro Miyamae、Daisuke Matsuyoshi 等开展了一项研究。他们的研究成果发表在《Scientific Data》杂志上，为我们理解颜色 qualia 的神经基础带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们招募了 35 名成年人参与实验，通过爱丁堡利手量表（Edinburgh Handedness Inventory）、状态 - 特质焦虑量表（State-Trait Anxiety Inventory）、贝克抑郁自评量表第二版（Beck Depression Inventory-II）等问卷评估参与者的基本情况，并使用石原氏色盲检测（Ishihara test）和 ND - 100 色调测试评估色觉。其次，参与者在扫描仪内进行了颜色相似性判断任务，实验采用了一种 “无报告范式（no - report paradigm）”，即部分试验不需要参与者报告判断结果，以此区分颜色 qualia 和报告相似性判断的神经机制。最后，研究人员使用西门子 3 特斯拉 MRI 系统采集结构像和功能像，并对数据进行了预处理和统计分析。
研究结果主要包括以下几个方面：
- 行为学结果：通过对有效 / 无效试验的分析，确定了参与者在报告试验和无报告试验中的有效反应标准。同时，对特定颜色对的相似性评级在不同运行和参与者之间的一致性进行了检验，发现参与者的反应在四次运行中具有一致性。此外，通过双通相关性分析和参与者间相关性分析，表明参与者在颜色对评估中的评级具有较高的一致性。
- fMRI 结果：计算了帧位移（FD）和时间信噪比（tSNR）来评估数据质量，发现所有参与者的跨运行平均 FD 为 0.22，平均 tSNR 为 85.77，这些值与以往 fMRI 数据的典型值相当。在颜色观察激活分析中，排除了因突然大幅度身体运动的 4 名参与者后，发现本研究中观察目标颜色时的激活区域与其他颜色相关的 fMRI 研究结果相似，主要集中在视觉区域和岛叶皮层。
在研究结论和讨论部分，该研究提供的 fMRI 数据集具有重要意义。与以往研究不同，它是在参与者进行颜色相似性判断时采集的，且采用了无报告范式，还对每个参与者进行了全面的行为学表征，这为研究颜色 qualia 的神经机制提供了独特的视角。通过该数据集，研究人员可以更深入地研究颜色 qualia 与大脑活动之间的关系，有助于进一步揭示意识的神经基础。然而，研究也存在一定的局限性，虽然研究设计控制了一些混杂因素，但注意力过程、动机状态和预测处理机制等其他神经活动可能也对观察结果产生了影响。
总的来说，这项研究为颜色 qualia 的神经科学研究提供了宝贵的数据和新的研究思路，尽管还有待进一步探索，但它无疑为我们理解意识这一神秘领域迈出了重要的一步，有望推动神经科学在意识研究方面取得更多的突破。
