认知风格分型的神经基础：静息态fMRI研究(3)
最后，线框测验得分在平均分以下且归类和推理任务得分在平均分以上的被试界定为分型性认知风格被试，反则为整体型认知风格被试。
2.1.4 有效被试
从166名在校大学生中筛选出18名有效被试，其中男生8名，女生10名。分析型被试8人，整体型被试10人。对18名被试进行静息态扫描，其中4名被试因头动过大被删除，最终进入静息态数据分析的被试为14名。其中分析型7名(男性4名)，平均年龄：22.76岁；整体型7名(男性2名)，平均年龄：21.74岁；两组被试的年龄不存在显著差异(t(12)=1.23，p=0.24)。被试的视力或矫正视力正常，实验前填写知情同意书。
2.2 数据采集与分析
所有被试进行静息态扫描，在扫描过程中，要求被试安静平躺，尽量不要有太大的头动。白色十字会出现在黑底的屏幕正中，被试放松地看着十字即可。扫描时间为6分钟。
扫描在GE公司的SignaHorizon 1.5T磁共振扫描仪上进行。结构像扫描参数为：TR=1800ms，TE=24ms，矩阵为256×256，共24层，层厚为6mm。功能像扫描参数为：TR=2000ms，TE=40ms，采集视野(FOV)为240mm，层厚6ram，间隔0mm，翻转角90°，矩阵64×64，24层间隔轴位扫描以覆盖全脑。
fMRI图像预处理使用基于MATLAB7.8的DPARSF v2.0软件包(http：∥www，restfmri，net/forum/DPARSF)进行。先对每个被试所有的功能像进行处理，删除每个run的前十个时间点图像，对剩余图像进行slice timing校正，然后进行realign估计并校正头动。再把功能像标准化到EPI模板上。DPARSF先将预处理好的数据去线性漂移和滤波(0.01～0.08Hz)，运用ReHo功能，以27个体素为一个团块，使用肯德尔和谐系数为指标(KCC)，度量各体素与其相邻的26个体素的局部一致性。最后运用4mm FWHM的高斯滤波器进行平滑处理，群体统计分析使用基于MATLAB7，8的REST1.4(http：∥www.restfmri.net/forum/REST_V1.4)软件包进行。首先，用独立样本t检验比较两组被试静息态时大脑活动的差异。群体水平的结果采用强度和体积结合的阈限标准，先确定激活强度p<0.005(uncorrected)的脑区，然后再筛选出体积大于50个voxel(簇大小大于1350mm3)的脑区作为激活区域。其次，以该结果为感兴趣区域(ROI)，考察两组被试功能连接模式的差异，先确定活强度p<0，001(uncorrected)的脑区，然后再筛选出体积大于30个voxel(簇大小大于810mm3)的脑区作为激活区域。
3 结果
3.1 静息状态下局部大脑活动的组间差异
如图6所示，与整体型认知风格被试相比，分析型认知风格被试左侧小脑后部激活较大，而整体型认知风格被试则无特异性激活区域。详见表1。
3.2 静息态下整体脑功能活动的组间差异
以左侧小脑为感兴趣区域(ROI)，坐标为(-27，-75，-42)，ROI半径为6mm，在全脑中寻找与左侧小脑有关的脑区。结果发现两群体脑功能联接模式存在差异，分析型认知风格被试的左侧小脑与双侧额叶、颞叶、枕叶的连接强于整体型被试，整体型被试的左侧小脑只与左侧舌回的连接较强。详见表2。
4 讨论
本研究使用较为严格的被试筛选标准筛选出不同认知风格的被试，从局部脑功能活动和整体脑功能活动的角度考察分析型与整体型认知风格个体静息态下脑活动的差异性。以期更好地揭示整体一分析型认知风格维度的神经基础。研究发现，正如我们所假设的，在静息状态下，不管是局部脑功能活动的一致性还是整体上各脑区间的功能连接性，都表现出认知风格上的差异性，这与先前研究结果相一致(O’Connor，&Shaw，1978；Zoccolotti，1982；Hao et al.，2013)。例如，Hao等(2013)在静息态下发现倾向于场独立型的被试与倾向于场依存型的被试大脑神经活动存在差异。他们在研究中让被试完成EFT任务，以被试在任务中的得分反映被试认知风格的倾向性，通过分析各脑区低频振幅与EHT分数的相关性来推断与场独立一场依存认知风格相关的脑区。结果提示，倾向于场独立型思维活动的被试比倾向于场依存型思维活动的被试在额顶区域有更大的激活。
本研究以Reho方法得到两组被试静息态下局部脑活动的差异主要体现在小脑，个体越倾向分析型认知风格，其左侧小脑的激活越大。这可能与分析型个体比整体型个体有更强的空间信息处理能力有关。研究发现小脑参与空间信息的加工过程(Neuner et a1.，2007；Passot，Sheynikhovich，Duvelle，&Arleo，2012)：而空间信息的加工存在认知风格上的差异，分析型/场独立型被试在处理空间信息时表现出更强的脑激活、有更强的空间信息处理能力(周珍，连四清，周春荔，2001；王有智，2003；王有智，2004；Gutchess，Welsh，Bodurglu，& Park，2006；赵晓妮，游旭群，2008；岳鹏飞，2010)。
这一结果是假设之外的结果，并与Hao等(2013)的结果有一定差异。他们研究发现，静息态下倾向于场独立型的被试在左侧顶下小叶(IPL)和内侧前额叶(mPFC)等额顶区有更强的激活。两个研究中认知风格分型依据的不同和静息态数据处理方法的不同可能是结果间出现分歧的主要原因。在认知风格分型上，Hao等的研究根据被试在EFT中的表现，从单维度对被试进行分型：而本研究根据被试成绩，在一个二维连续统一体中对被试的认知风格进行评估分离。在数据处理方法上，同样是考察局部脑功能活动特性，本研究从局部脑区功能活动在时间序列上的变化一致性角度出发：而Hao等人的研究则是从能量角度出发。已有研究发现静息态数据处理方法的不同可能得到不同的结果(王辉等。2013)。
虽然在局部大脑活动的组间差异本研究结果与预期假设不同，但更进一步，在考察局部脑功能活动特性的基础上，本研究使用线性相关的方法以左侧小脑为兴趣区考察了两类被试在整体脑功能活动上的差异性，这一结果验证了假设当中额叶、扣带回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。结果发现分析型被试与整体型被试相比，左侧小脑与额上回、扣带回等区域的功能联接更强。额上回和扣带回与自我或自我管理有关(Posner，Rothbaa，& Sheese，2007；Chiao et al.，2009)。在本研究中，分析型认知风格群体小脑与这两个区域的功能联接更强也可能与自我因素有关。Kuhnen等人(2001)研究发现，场独立型自我建构的个体相较于场依存型自我建构的个体在完成EFT任务时，受背景环境的影响更小，反应时更快。提示改变自我会引起认知风格的改变，自我与认知风格存在一定的关系。Lin等人(2008)的研究也发现不同的自我建构影响个体在整体和局部视觉加工任务中的表现。
5 局限性
因本实验在筛选被试时采取了更为严格的准入标准，只有在多个任务中表现出来的认知偏好均符合整体或分析型认知风格的个体才被招募入正式实验，这极大地缩小了被试的入选概率，致使本实验有效样本量偏小，使实验数据的信度受到一定程度的影响。但是，也正是因为这一操作，使本实验的被试更有代表性，因此本实验结果仍然具有重要学术意义。
6 结论
综上所述，即使在安静无任务状态下，不同认知风格群体的脑局部和整体活动均可能存在差异。从局部脑功能活动一致性上看，分析型被试在左侧小脑有着更强的激活：从整体各脑区间的功能连接性上看，分析型被试小脑与双侧额—颞—枕网络，特别是额上回和扣带回的连接更强。这种安静无任务状态下脑功能活动上的差异性很可能与分析型被试的空间信息处理能力、自我意识更强有关。
致谢——本研究数据的采集和分析过程得到了凌雪英医生、邸新博士的支持与帮助，在此表示诚挚的感谢! (杨楠 叶卓尔 林依 高宏巍 黄平 林慧妍 许欢 马军朋 金花)
2.1.4 有效被试
从166名在校大学生中筛选出18名有效被试，其中男生8名，女生10名。分析型被试8人，整体型被试10人。对18名被试进行静息态扫描，其中4名被试因头动过大被删除，最终进入静息态数据分析的被试为14名。其中分析型7名(男性4名)，平均年龄：22.76岁；整体型7名(男性2名)，平均年龄：21.74岁；两组被试的年龄不存在显著差异(t(12)=1.23，p=0.24)。被试的视力或矫正视力正常，实验前填写知情同意书。
2.2 数据采集与分析
所有被试进行静息态扫描，在扫描过程中，要求被试安静平躺，尽量不要有太大的头动。白色十字会出现在黑底的屏幕正中，被试放松地看着十字即可。扫描时间为6分钟。
扫描在GE公司的SignaHorizon 1.5T磁共振扫描仪上进行。结构像扫描参数为：TR=1800ms，TE=24ms，矩阵为256×256，共24层，层厚为6mm。功能像扫描参数为：TR=2000ms，TE=40ms，采集视野(FOV)为240mm，层厚6ram，间隔0mm，翻转角90°，矩阵64×64，24层间隔轴位扫描以覆盖全脑。
fMRI图像预处理使用基于MATLAB7.8的DPARSF v2.0软件包(http：∥www，restfmri，net/forum/DPARSF)进行。先对每个被试所有的功能像进行处理，删除每个run的前十个时间点图像，对剩余图像进行slice timing校正，然后进行realign估计并校正头动。再把功能像标准化到EPI模板上。DPARSF先将预处理好的数据去线性漂移和滤波(0.01～0.08Hz)，运用ReHo功能，以27个体素为一个团块，使用肯德尔和谐系数为指标(KCC)，度量各体素与其相邻的26个体素的局部一致性。最后运用4mm FWHM的高斯滤波器进行平滑处理，群体统计分析使用基于MATLAB7，8的REST1.4(http：∥www.restfmri.net/forum/REST_V1.4)软件包进行。首先，用独立样本t检验比较两组被试静息态时大脑活动的差异。群体水平的结果采用强度和体积结合的阈限标准，先确定激活强度p<0.005(uncorrected)的脑区，然后再筛选出体积大于50个voxel(簇大小大于1350mm3)的脑区作为激活区域。其次，以该结果为感兴趣区域(ROI)，考察两组被试功能连接模式的差异，先确定活强度p<0，001(uncorrected)的脑区，然后再筛选出体积大于30个voxel(簇大小大于810mm3)的脑区作为激活区域。
3 结果
3.1 静息状态下局部大脑活动的组间差异
如图6所示，与整体型认知风格被试相比，分析型认知风格被试左侧小脑后部激活较大，而整体型认知风格被试则无特异性激活区域。详见表1。
3.2 静息态下整体脑功能活动的组间差异
以左侧小脑为感兴趣区域(ROI)，坐标为(-27，-75，-42)，ROI半径为6mm，在全脑中寻找与左侧小脑有关的脑区。结果发现两群体脑功能联接模式存在差异，分析型认知风格被试的左侧小脑与双侧额叶、颞叶、枕叶的连接强于整体型被试，整体型被试的左侧小脑只与左侧舌回的连接较强。详见表2。
4 讨论
本研究使用较为严格的被试筛选标准筛选出不同认知风格的被试，从局部脑功能活动和整体脑功能活动的角度考察分析型与整体型认知风格个体静息态下脑活动的差异性。以期更好地揭示整体一分析型认知风格维度的神经基础。研究发现，正如我们所假设的，在静息状态下，不管是局部脑功能活动的一致性还是整体上各脑区间的功能连接性，都表现出认知风格上的差异性，这与先前研究结果相一致(O’Connor，&Shaw，1978；Zoccolotti，1982；Hao et al.，2013)。例如，Hao等(2013)在静息态下发现倾向于场独立型的被试与倾向于场依存型的被试大脑神经活动存在差异。他们在研究中让被试完成EFT任务，以被试在任务中的得分反映被试认知风格的倾向性，通过分析各脑区低频振幅与EHT分数的相关性来推断与场独立一场依存认知风格相关的脑区。结果提示，倾向于场独立型思维活动的被试比倾向于场依存型思维活动的被试在额顶区域有更大的激活。
本研究以Reho方法得到两组被试静息态下局部脑活动的差异主要体现在小脑，个体越倾向分析型认知风格，其左侧小脑的激活越大。这可能与分析型个体比整体型个体有更强的空间信息处理能力有关。研究发现小脑参与空间信息的加工过程(Neuner et a1.，2007；Passot，Sheynikhovich，Duvelle，&Arleo，2012)：而空间信息的加工存在认知风格上的差异，分析型/场独立型被试在处理空间信息时表现出更强的脑激活、有更强的空间信息处理能力(周珍，连四清，周春荔，2001；王有智，2003；王有智，2004；Gutchess，Welsh，Bodurglu，& Park，2006；赵晓妮，游旭群，2008；岳鹏飞，2010)。
这一结果是假设之外的结果，并与Hao等(2013)的结果有一定差异。他们研究发现，静息态下倾向于场独立型的被试在左侧顶下小叶(IPL)和内侧前额叶(mPFC)等额顶区有更强的激活。两个研究中认知风格分型依据的不同和静息态数据处理方法的不同可能是结果间出现分歧的主要原因。在认知风格分型上，Hao等的研究根据被试在EFT中的表现，从单维度对被试进行分型：而本研究根据被试成绩，在一个二维连续统一体中对被试的认知风格进行评估分离。在数据处理方法上，同样是考察局部脑功能活动特性，本研究从局部脑区功能活动在时间序列上的变化一致性角度出发：而Hao等人的研究则是从能量角度出发。已有研究发现静息态数据处理方法的不同可能得到不同的结果(王辉等。2013)。
虽然在局部大脑活动的组间差异本研究结果与预期假设不同，但更进一步，在考察局部脑功能活动特性的基础上，本研究使用线性相关的方法以左侧小脑为兴趣区考察了两类被试在整体脑功能活动上的差异性，这一结果验证了假设当中额叶、扣带回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。结果发现分析型被试与整体型被试相比，左侧小脑与额上回、扣带回等区域的功能联接更强。额上回和扣带回与自我或自我管理有关(Posner，Rothbaa，& Sheese，2007；Chiao et al.，2009)。在本研究中，分析型认知风格群体小脑与这两个区域的功能联接更强也可能与自我因素有关。Kuhnen等人(2001)研究发现，场独立型自我建构的个体相较于场依存型自我建构的个体在完成EFT任务时，受背景环境的影响更小，反应时更快。提示改变自我会引起认知风格的改变，自我与认知风格存在一定的关系。Lin等人(2008)的研究也发现不同的自我建构影响个体在整体和局部视觉加工任务中的表现。
5 局限性
因本实验在筛选被试时采取了更为严格的准入标准，只有在多个任务中表现出来的认知偏好均符合整体或分析型认知风格的个体才被招募入正式实验，这极大地缩小了被试的入选概率，致使本实验有效样本量偏小，使实验数据的信度受到一定程度的影响。但是，也正是因为这一操作，使本实验的被试更有代表性，因此本实验结果仍然具有重要学术意义。
6 结论
综上所述，即使在安静无任务状态下，不同认知风格群体的脑局部和整体活动均可能存在差异。从局部脑功能活动一致性上看，分析型被试在左侧小脑有着更强的激活：从整体各脑区间的功能连接性上看，分析型被试小脑与双侧额—颞—枕网络，特别是额上回和扣带回的连接更强。这种安静无任务状态下脑功能活动上的差异性很可能与分析型被试的空间信息处理能力、自我意识更强有关。
致谢——本研究数据的采集和分析过程得到了凌雪英医生、邸新博士的支持与帮助，在此表示诚挚的感谢! (杨楠 叶卓尔 林依 高宏巍 黄平 林慧妍 许欢 马军朋 金花)