认知风格分型的神经基础：静息态fMRI研究(2)
Hao等人(2013)的研究虽已初步揭示了不同认知风格个体安静无任务状态下空间维度上神经活动的差异，但这一主题值得更多的实证研究。首先，认知风格的分型有着多种理论。场独立、场依存维度这一分型方法对场维度的测验是单维度的，只在一个方向对认知风格进行评估，如在EFT测试中，测验高分表示场独立型，反之则为场依存型。而整体一分析型维度是当今更为成熟且受关注的认知风格分型理论。它在一个二维连续统一体中比较被试的相关行为表现(Riding，1991)，根据每个被试的分数在全体被试分数中的位置(与平均分或者反应比例比较)进行划分，越偏向高分，则越倾向于整体型；越偏向低分，则越倾向于分析型，即考察认知风格的倾向性，而不是对立的两个类型，如下示意图1，图2。从这一角度出发，考察整体一分析型被试静息态下神经活动差异也是非常有意义的。
其次，静息态数据处理有多种方法，除了低频振幅(ALFF，Wu，Zang，Wang，Long，Li，&Chan，2007)外，还有局部一致性(Reho，Zang，Jiang，Lu，He，& Tian，2004)和功能连接。ALFF和Reho都是对局部脑功能活动的分析，但它们是从不同角度揭示脑的活动特征。ALFF假设静息态脑血氧依赖性(BOLD)信号在低频范围内是有其生理意义的，使用一个频段(0.01～0.08Hz)内所有频率点上幅值的平均值来刻画一个体素自发活动的强弱，它是从能量角度来反映脑各个体素在静息状态下自发活动水平的高低。而局部一致性假设在一定条件下功能区内相邻体素的BOLD信号随时间变化具有相似性，使用肯德尔和谐系数(Kenddl’s coefficient of con-cordance)作为指标来度量一个团块内的体素之间时间序列变化的一致性。功能连接是对整体脑活动的分析，考察的是感兴趣区域(Region，of interest，ROI)之间或者ROI与全脑所有的体素之间的线性相关程度，由此判断是否与ROI在功能上有较高的相似性(宋晓伟，2008)。对某一问题从多个角度采用不同数据处理方法进行综合分析，更有利于阐明问题本质并达到结果间的互补效果。
在此，本研究拟以Riding(1991)的整体一分析型认知风格维度为理论依据，以个体在线框测试中表现出来的认知倾向筛选出不同认知风格的被试：并通过分析比较两类被试安静无任务状态下局部脑功能活动一致性和各脑区功能连接上的差异性，更进一步揭示整体一分析型认知风格维度的神经基础。
如前所述，任务态下的研究已发现整体型认知风格被试更强地激活角回、额中回，分析型被试更大程度地激活扣带回和颞上回(Gutchess et al.，2010)，场独立型被试相较于场依存型被试更大程度激活额顶区域(Walter et al.，2011)，静息态下的研究已经发现场独立型被试相较于场依存型被试更大程度激活额顶区域(Hao et a1.，2013)。本研究在静息态下以整体一分析型维度为分型依据，基于以往研究结果，我们推测两群体认知风格分析的神经基础存在差异，即额一顶网络和扣带回的功能活动一致性及其与其它脑区间的功能连接可能表现出认知风格上的差异性。
2 研究方法
2.1 被试筛选
在个体差异性研究中，被试筛选方法的科学与严谨、样本的典型性对实验结果有着重要影响。认知风格是一种加工方式的偏好，在认知活动中的表现不是全或无式的，即个体在各项认知任务中的表现不一定与个体相应的认知风格完全一致。例如，在归类过程中，分析型个体较多地运用类别相关的归类规则，但有时也会运用功能相关的归类规则。这更涉及到样本的典型性问题。
因此，本研究在筛选被试时，参考了Uskul等人(2008)的研究，在以加工偏好分组被试的基础上，进一步以归类偏好和推理偏好对被试进行分型，只有加工偏好、归类和推理偏好均满足条件的被试才进入正式实验。
2.1.1 线框测验
线框测验是测量个体认知偏好的经典测验(Frame line test，Kitayama，Duffy，Kawamura，&Larsen，2003；Uskul，Kltayama，& Nisbett，2008；Duffy，Toriyama，Itakura，&Kitayama，2009)。该测试先向被试呈现一个正方形方框，从方框上边线中点处有一条垂直向下的线段，然后方框消失，呈现另一个正方形方框，要求被试按任务要求在相同位置处画一条垂直线段。任务条件分为两种：(1)绝对性任务：无论先后呈现的方框边长是否相等，被试都要在第二个方框内画一条与之前呈现的线段等长的垂线；(2)相对性任务：被试在第二个方框中画的线段与第二个方框的边长比要与第一个方框内的垂线与其所在方框的边长比相等(图3)。实验时用flash呈现刺激从而更好地进行团体施测以及控制刺激呈现时间。被试通过按键来画线，每按一次空格键线段增长，每按一次退格键线段缩短(30pixels=1cm)。被试筛选标准为：计算所画线段与要求线段长度的差值，得分在平均分以下者说明他更关注线段本身的属性，被认为属于分析型认知风格个体：反之，说明更关注线段与边框的关系，视为整体型认知风格个体。具体流程见图4。
2.1.2 归类任务
共48套图，每套图包含3个物体：1个目标物(如图5左a)，1个与目标物具有功能关系的待选物(如图5左b)，一个与目标物属同一类别的待选物(如图5左c)。该任务用E-PRIME 1.0呈现。要求被试从两种待选物中选择一种与目标物配对的事物。预实验发现48套图的内部一致性系数0c=0.96。该任务以表现出分析型归类方式的trail数占总的有记录反应的trail数的比例为因变量，数值越高表明被试越偏向分析型认知风格。所有图均为白底黑边简笔画(如图5左所示)。
2.1.3 推理任务
共36套图，其中10套为前人的材料(Uskulet al.，2008)，新编材料运用CAD绘图软件制作而成，并经photoshop修改为白底黑边简笔画(如图5右所示)。每套图中，目标物在屏幕上方(如图5右a)，下面是待选组(其中一组与目标物整体相似，如图5右b：另外一组与目标物的组成规则相似，如图5右c)，要求被试选出与目标物更相似的一组图形。预实验发现新编材料与旧材料所获得的结果呈显著正相关，r=0.26，p=0.01。该任务以表现出分析型归类方式的trail数占总的有记录反应的trail数的比例为因变量，数值越高表明被试越偏向分析型认知风格。 (杨楠 叶卓尔 林依 高宏巍 黄平 林慧妍 许欢 马军朋 金花)
其次，静息态数据处理有多种方法，除了低频振幅(ALFF，Wu，Zang，Wang，Long，Li，&Chan，2007)外，还有局部一致性(Reho，Zang，Jiang，Lu，He，& Tian，2004)和功能连接。ALFF和Reho都是对局部脑功能活动的分析，但它们是从不同角度揭示脑的活动特征。ALFF假设静息态脑血氧依赖性(BOLD)信号在低频范围内是有其生理意义的，使用一个频段(0.01～0.08Hz)内所有频率点上幅值的平均值来刻画一个体素自发活动的强弱，它是从能量角度来反映脑各个体素在静息状态下自发活动水平的高低。而局部一致性假设在一定条件下功能区内相邻体素的BOLD信号随时间变化具有相似性，使用肯德尔和谐系数(Kenddl’s coefficient of con-cordance)作为指标来度量一个团块内的体素之间时间序列变化的一致性。功能连接是对整体脑活动的分析，考察的是感兴趣区域(Region，of interest，ROI)之间或者ROI与全脑所有的体素之间的线性相关程度，由此判断是否与ROI在功能上有较高的相似性(宋晓伟，2008)。对某一问题从多个角度采用不同数据处理方法进行综合分析，更有利于阐明问题本质并达到结果间的互补效果。
在此，本研究拟以Riding(1991)的整体一分析型认知风格维度为理论依据，以个体在线框测试中表现出来的认知倾向筛选出不同认知风格的被试：并通过分析比较两类被试安静无任务状态下局部脑功能活动一致性和各脑区功能连接上的差异性，更进一步揭示整体一分析型认知风格维度的神经基础。
如前所述，任务态下的研究已发现整体型认知风格被试更强地激活角回、额中回，分析型被试更大程度地激活扣带回和颞上回(Gutchess et al.，2010)，场独立型被试相较于场依存型被试更大程度激活额顶区域(Walter et al.，2011)，静息态下的研究已经发现场独立型被试相较于场依存型被试更大程度激活额顶区域(Hao et a1.，2013)。本研究在静息态下以整体一分析型维度为分型依据，基于以往研究结果，我们推测两群体认知风格分析的神经基础存在差异，即额一顶网络和扣带回的功能活动一致性及其与其它脑区间的功能连接可能表现出认知风格上的差异性。
2 研究方法
2.1 被试筛选
在个体差异性研究中，被试筛选方法的科学与严谨、样本的典型性对实验结果有着重要影响。认知风格是一种加工方式的偏好，在认知活动中的表现不是全或无式的，即个体在各项认知任务中的表现不一定与个体相应的认知风格完全一致。例如，在归类过程中，分析型个体较多地运用类别相关的归类规则，但有时也会运用功能相关的归类规则。这更涉及到样本的典型性问题。
因此，本研究在筛选被试时，参考了Uskul等人(2008)的研究，在以加工偏好分组被试的基础上，进一步以归类偏好和推理偏好对被试进行分型，只有加工偏好、归类和推理偏好均满足条件的被试才进入正式实验。
2.1.1 线框测验
线框测验是测量个体认知偏好的经典测验(Frame line test，Kitayama，Duffy，Kawamura，&Larsen，2003；Uskul，Kltayama，& Nisbett，2008；Duffy，Toriyama，Itakura，&Kitayama，2009)。该测试先向被试呈现一个正方形方框，从方框上边线中点处有一条垂直向下的线段，然后方框消失，呈现另一个正方形方框，要求被试按任务要求在相同位置处画一条垂直线段。任务条件分为两种：(1)绝对性任务：无论先后呈现的方框边长是否相等，被试都要在第二个方框内画一条与之前呈现的线段等长的垂线；(2)相对性任务：被试在第二个方框中画的线段与第二个方框的边长比要与第一个方框内的垂线与其所在方框的边长比相等(图3)。实验时用flash呈现刺激从而更好地进行团体施测以及控制刺激呈现时间。被试通过按键来画线，每按一次空格键线段增长，每按一次退格键线段缩短(30pixels=1cm)。被试筛选标准为：计算所画线段与要求线段长度的差值，得分在平均分以下者说明他更关注线段本身的属性，被认为属于分析型认知风格个体：反之，说明更关注线段与边框的关系，视为整体型认知风格个体。具体流程见图4。
2.1.2 归类任务
共48套图，每套图包含3个物体：1个目标物(如图5左a)，1个与目标物具有功能关系的待选物(如图5左b)，一个与目标物属同一类别的待选物(如图5左c)。该任务用E-PRIME 1.0呈现。要求被试从两种待选物中选择一种与目标物配对的事物。预实验发现48套图的内部一致性系数0c=0.96。该任务以表现出分析型归类方式的trail数占总的有记录反应的trail数的比例为因变量，数值越高表明被试越偏向分析型认知风格。所有图均为白底黑边简笔画(如图5左所示)。
2.1.3 推理任务
共36套图，其中10套为前人的材料(Uskulet al.，2008)，新编材料运用CAD绘图软件制作而成，并经photoshop修改为白底黑边简笔画(如图5右所示)。每套图中，目标物在屏幕上方(如图5右a)，下面是待选组(其中一组与目标物整体相似，如图5右b：另外一组与目标物的组成规则相似，如图5右c)，要求被试选出与目标物更相似的一组图形。预实验发现新编材料与旧材料所获得的结果呈显著正相关，r=0.26，p=0.01。该任务以表现出分析型归类方式的trail数占总的有记录反应的trail数的比例为因变量，数值越高表明被试越偏向分析型认知风格。 (杨楠 叶卓尔 林依 高宏巍 黄平 林慧妍 许欢 马军朋 金花)