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马宁教授团队在《International Journal of Psychophysiology》上发文揭示内稳态压力和昼夜节律对任务转换的影响

2023年9月23日,马宁教授团队在《International Journal of Psychophysiology》(SCI,5年IF 2.9)在线发表了论文:Effect of homeostatic pressure and circadian rhythm on the task-switching: Evidence from drift diffusion model and ERP(https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2023.112263)。本研究结合一般行为分析、DDM和ERP分析,探讨了内稳态压力和昼夜节律对任务转换的相对独立影响。博士生曹艺轩为该论文的第一作者,马宁教授为通讯作者,实验室为第一完成单位。

任务转换要求个体不断地在不同的任务之间切换,其中的认知过程涉及到多个脑区和ERP成分。以往研究表明,任务转换涉及到的认知过程在一天内会出现波动。而这种波动效应由睡眠-觉醒调节的双过程模型支撑。该模型中,睡眠内稳态(S过程)反映了内稳态压力随着清醒时间的延长而积累并增加,内源性昼夜节律控制的C过程则代表机体的驱动水平,从早上到下午呈逐渐上升的趋势。目前,双过程的独立作用是如何影响任务转换中的认知过程及相关神经活动目前还不清楚。因此,本研究采用加入午睡的time-of-day实验设计,通过漂移扩散模型和事件相关电位分析来探讨双过程如何影响任务转换以及其中涉及到的认知过程。

结果表明,从早上到下午累积的内稳态压力导致个体在任务执行中的正确率下降,这是由于信息积累速度的减慢以及决策时的不谨慎。累积的内稳态压力主要损害了任务转换过程中的S-R匹配和视觉加工,而午睡可以在一定程度上减小内稳态压力,从而对个体表现的改善起到了重要作用。此外,在下午进行任务转换的过程中,上升的昼夜节律对抑制控制和认知资源分配具有一定的补偿作用。

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图:上午、午睡下午以及不午睡下午P1、P2、N2和P3成分的平均波形图