认知控制（cognitive control ）是指在特定的情境中，个体为了达到具体的目的和意图，灵活地、自适应地调动注意资源来动态地调整想法和行动的心理过程。作为一种核心的高级认知功能，认知控制参与从感知觉、注意、学习和记忆到情绪调节、奖励决策等心理过程的方方面面，在人类智能中起关键作用。在实验室，研究者们开发了很多经典的冲突任务范式来研究认知控制的作用机制，使用最为广泛的当属刺激 反应协同性任务，比如经典的 Stroop 范式、 Simon 范式和 Flanker范式。一般认为冲突加工中，认知控制调节注意分配的作用机制有两种：一种是对任务相关刺激的加工增强（ enhancement ），另一种是对任务无关刺激的加工抑制（ inhibition ），而相关理论模型大多将两者有机结合，认为是两种过程共同作用的结果。但近期的一些实证研究又发现了很多不一致的结果，重新引发了关于认知控制调控机制的争议。探明认知控制是通过相关刺激的加工增强还是无关刺激的加工抑制来调节注意，不仅可以探究注意资源是如何分配的，也有助于加深人们对认知控制网络与其他脑网络之间作用关系的理解，既能完善相关理论，也可以推广应用于有认知控制障碍的群体来提升他们的认知控制能力。本文基于以往的研究开发了系列的Stroop范式，利用脑电、功能磁共振和脑磁技术手段，试图从时空角度来探究认知控制的调控机制。本文共包括四个研究（6个实验），详述如下。

研究一（实验1 、 2 ）：该部分 采用了脑电技术， 设计了两个单通道的性别加工 Stroop 任务，分别是视觉注意任务和听觉注意任务。视觉注意任务中，被试需要判断屏幕中出现的面孔性别忽略面孔上汉字的影响；听觉注意任务中，被试需要判断听到的声音是男声还是女声，忽略声音内容的影响。我们分别在视听Stroop 任务中发现了认知控制的调控机制。此外，结合视觉注意任务中的 P3 、conflict SP 成分和听觉注意任务中的 Ninc 成分，我们得出结论：较为早期（刺激出现 300 ms 之内）的脑电信号可以区分是否出现任务无关刺激但无法识别干扰信息的语义，而较为晚期（ 300 ms 之后）的脑电信号可以区分是否出现任务无关刺激且能识别干扰信息的语义。

研究二（实验3 ）：该部分基于我们实验室开发的视听跨通道 Stroop 范式采集了24名被试的脑电数据，来探寻认知控制调控机制的神经学证据。实验1中的目标刺激始终是屏幕中的箭头，被试需要判断箭头的朝向，干扰刺激可能来自于视觉通道（听觉刺激为中性）或听觉通道（视觉刺激为中性）。任务相关刺激始终来自于视觉通道，任务无关信息则可能会出现变化（即视觉或听觉通道），而我们发现当前后试次的任务无关刺激通道发生变化时，P3成分和theta、alpha及beta1频段的冲突适应效应消失，说明这些可能是认知控制调节作用的神经指标，而且表明认知控制的调节作用一定涉及任务无关刺激的加工抑制。

研究三（实验4）：基于研究二，我们结合视听注意任务开发了跨通道的性别Stroop任务，利用具有高空间分辨率的磁共振技术把任务相关刺激和任务无关刺激的加工分离到相应的特异性脑区。实验4一共包含三个任务，分别是视觉注意任务、听觉注意任务和匹配任务。我们采用了全脑分析和感兴趣区分析，发现相比于匹配任务，在完成视觉注意任务时，视觉区和面孔特异性加工脑区的激活都显著增强，表明任务相关刺激加工被增强了。此外，我们分别对视觉区和听觉区进行了模式相似性分析，结果发现相比于匹配任务，在完成视觉注意任务时，视觉区的模式相似性显著更高，而在完成听觉注意任务时，视觉区的模式相似性显著更低。表明任务相关刺激加工脑区的相似性被增强，而任务无关刺激加工脑区的相似性被抑制。相关分析发现视觉注意任务中视觉区的激活增强与两侧顶内沟有关，而听觉注意任务中视觉区激活的减弱与前扣带回与背外侧前额叶有关。

研究四（实验5 、 6 ）：研究四 采用了脑磁技术，首先 优化了实验 4 的设计，减少了匹配任务，只包含了视觉注意任务和听觉注意任务两个，但增加了中性条件。被试在看到一个字母的同时会通过耳机听到一个字母，在视觉注意任务中，被试需要判断看到的字母是什么而忽略听到的字母；在听觉注意任务中，被试需要判断听到的字母是什么而忽略看到的字母。在视觉注意任务的中性条件下，听到的声音为粉噪音；在听觉注意任务的中性条件下，看到的字母则为一个黑色的色块。在行为层面，我们发现相比于中性试次 ，冲突试次的反应时更大，错误率更高，在神经层面，我们发现视觉注意任务中，枕叶区 alpha 波段的活动在刺激出现后开始减弱，且相比于中性条件，冲突条件下枕叶区 alpha 波段活动减弱的强度更高，表明了任务相关刺激（视觉信息）的加工增强；在听觉注意任务中，枕叶区 alpha 波段的活动在 Stroop 任务呈现之后开始增强，且相比于中性试次，冲突试次枕叶区alpha波段的活动增强更多，表明了任务无关刺激（视觉信息）的加工抑制，且抑制水平在刺激出现后100-300ms达到顶峰。此外，我们发现alpha波段的功率与反应时呈显著的负相关，我们推测alpha波段的活动对任务无关刺激的抑制促进了冲突解决。

上述四个研究从时间和空间的视角出发，研究一分别探究了认知控制在视觉和听觉通道冲突加工中的神经机制，为后续的跨通道研究做了铺垫；研究二通过操纵任务无关刺激的通道变化，发现了任务无关刺激的加工抑制；研究三利用脑成像技术找到了支持任务相关刺激加工增强和任务无关刺激加工抑制同时存在的直接证据；研究四则借助脑磁技术高时空分辨率的优势，结合时间和空间两个角度探究了认知控制调控机制的动态变化。综上，我们发现任务相关刺激的加工增强更多是在冲突加工的早期，发生在初级感觉皮层，任务无关刺激的加工抑制发生的时间稍晚，而视听跨通道冲突加工过程中，认知控制似乎更多通过调节视觉信息的加工促进冲突解决。