
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
"强制响应"范式揭示手部偏侧判断任务中背侧与掌侧信息处理的本质差异
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月11日 来源:Cortex 3.3
编辑推荐:
本研究通过创新的"强制响应"范式,首次系统解析了手部偏侧判断任务(HLJT)中不同视角(背侧/掌侧)和旋转角度(0°-180°)对运动表象(Motor Imagery)信息处理时程的影响。研究发现掌侧视图在极端旋转(≥135°)时存在独特的认知加工模式,且生物力学约束效应在掌侧视图中更为显著,为运动康复和神经科学研究提供了新的量化指标。
在神经科学和康复医学领域,运动表象(Motor Imagery)作为一种无需实际动作的心理模拟过程,已成为卒中康复和运动训练的重要工具。然而,这种内隐的认知活动始终面临测量难题——就像试图用温度计测量思想一样困难。手部偏侧判断任务(HLJT)虽被广泛用作运动表象能力的评估工具,但传统反应时范式只能捕捉信息加工的终点数据,无法揭示大脑在处理不同手部视图时的动态过程。更棘手的是,现有研究对背侧(dorsal)和掌侧(palmar)视图的加工差异缺乏系统认识,而旋转角度对反应时的影响是否呈现线性关系也存疑。
比利时FNRS基金会资助的研究团队在《Cortex》发表的研究中,创新性地采用"强制响应"范式(Forced Response paradigm),通过精确控制54名健康受试者(18-35岁)的刺激准备时间(Preparation Time),结合广义加性混合模型(GAMM)分析,首次绘制出HLJT任务中信息加工的完整时程图谱。研究特别关注了不同旋转角度(0°、45°、90°、135°、180°)和手部视图(背侧/掌侧)对加工效率的影响,并验证了生物力学约束效应(biomechanical constraints effect)的存在。
关键技术包括:1)通过Prolific平台招募右利手受试者并采用MIQ-3量表评估其运动表象能力;2)采用自适应算法动态调整刺激呈现时间(20-5000ms);3)运用GAMM模型分析39,960次掌侧试验和43,243次背侧试验的非线性关系;4)通过计算建模量化视图与旋转角度的交互效应。
【时间进程分析揭示非线性规律】
数据证实准备时间与正确率呈显著非线性关系(χ2
=549.8, p<2×10-16
),旋转角度对加工时间的影响呈现"中间高两头低"的特征,90°旋转所需处理时间最长。这提示HLJT实验设计需考虑角度选择的非均匀性。
【掌侧视图的独特加工机制】
在≥135°极端旋转时,掌侧视图表现出与背侧视图截然不同的加工模式,其正确率曲线出现明显拐点。计算模型显示视图与旋转角度存在关键交互作用(F=5.07, p=0.002),说明大脑对极端旋转的掌侧图像采用了不同的认知策略。
【生物力学约束效应的视图依赖性】
虽然两种视图均呈现内侧旋转(medial)比外侧旋转(lateral)加工更快的趋势,但该效应仅在掌侧视图中达到统计学显著性(p<0.001)。这暗示生物力学可行性对心理旋转的影响程度取决于手部展示视角。
这项研究突破了传统反应时范式的局限,首次通过时间维度解析了HLJT的认知加工机制。发现掌侧视图在极端旋转下的特殊处理模式,为临床康复中运动表象训练的视角选择提供了实证依据。更深远的意义在于,该"强制响应"范式可推广至其他内隐认知任务的研究,为破解"思维黑箱"提供了创新方法学工具。作者特别指出,未来HLJT实验设计应避免简单线性假设,需根据具体研究目的谨慎选择旋转角度范围和手部视图组合。这些发现不仅深化了对运动表象神经机制的理解,也为个性化康复方案的制定开辟了新思路。
生物通微信公众号
知名企业招聘