运动计划冲突与感觉衰减：基于前扫视与反扫视生成声音的事件相关电位证据

这篇研究通过事件相关电位（ERP）技术，首次揭示了前扫视（prosaccade）与反扫视（antisaccade）动作生成声音时N1和P2成分的差异性衰减模式，证实了运动指令的传出副本（efference copy）冲突对感觉预测机制的干扰，为理解动作-感知整合的神经机制提供了新视角。

　　

ABSTRACT

研究团队通过对比前扫视与反扫视生成声音的神经响应差异，发现运动计划冲突会干扰基于传出副本的感觉预测机制。实验采用事件相关电位（ERP）技术，重点分析N1（约100 ms）和P2（约200 ms）成分的动态变化，揭示了两者在时间进程上的分化模式：前扫视生成声音的N1衰减随实验进程逐渐显现，而反扫视条件下未见此效应；P2成分则显示前扫视相关声音的振幅更早下降。这些发现支持小脑前向模型（forward model）依赖运动信号生成早期预测的假说，同时表明晚期加工可能反映动作主体感（agency）的构建。

研究背景

自我生成刺激的神经响应衰减现象（sensory attenuation）长期被认为与基于运动指令传出副本的预测机制相关。听觉领域研究通常报告N1和P2成分振幅降低，但二者功能可能分离：N1衰减被认为与小脑前向模型利用传出副本的即时预测有关，而P2衰减更多受情境因素（如主观控制感）调节。反扫视任务中，被抑制的前扫视计划可能导致传出副本信号冲突，为探究运动特异性预测机制提供了独特窗口。

方法设计

38名健康受试者（最终纳入23人）完成交替进行的前扫视/反扫视任务。实验采用改良版"动作-声音"偶联范式：

1. 动作-声音条件：正确执行扫视动作（向左/向右注视）触发200 ms纯音；

2. 视觉线索条件：复现动作条件的视觉时序但不要求动作；

3. 动作控制条件：执行相同动作但不触发声音。

   EEG记录聚焦Fz、FCz、Cz电极，采用线性混合效应模型分析单试次数据，考察N1/P2振幅随时间（试次顺序）的动态变化。

关键发现

N1成分：

• 前扫视生成声音的N1振幅在实验后半程显著下降，最终呈现相对于线索声音的衰减趋势（p=0.086）；

• 反扫视条件下未见此动态变化，支持传出副本冲突干扰早期预测的假设。

P2成分：

• 前扫视相关声音的P2振幅在首个实验阶段即显著下降（b=-0.09/试次）；

• 反扫视相关声音的P2仅在实验后半程下降（b=-0.06/试次），可能反映动作主体感建立的延迟。

机制讨论

1. 运动学习效应：前扫视的N1动态变化暗示新型动作-效应关联（saccade-sound contingency）需要时间建立，符合小脑前向模型缓慢调谐的特性；

2. 信号冲突假说：反扫视条件下被抑制的前扫视计划可能产生竞争性传出副本，干扰预测信号整合；

3. 双加工模型：N1反映运动特异性预测，P2编码高阶认知评估（如主体感），二者受冲突影响的时间窗口不同。

研究意义

该研究首次揭示：

• 非常规动作（如反扫视）的感觉衰减异常可能源于运动计划冲突；

• 动作-效应学习曲线可通过ERP单试次分析精确捕捉；

• 为精神分裂症等动作感知整合障碍疾病的研究提供新思路。

局限与展望

1. 反扫视的高错误率可能影响线索-声音关联学习；

2. 样本量因严格剔除标准而缩减；

3. 未来可结合经颅磁刺激（TMS）直接调控运动皮层验证因果机制。