视觉注意：基于物体的注意控制的fMRI研究

1. 受试者招募

1. 招募20名受试者。
   1. 受试者应为右利手，且无神经系统或心理疾病史。
   2. 受试者应具有正常或矫正后正常的视力，以确保能够正确看到视觉提示。
   3. 受试者体内不得含有金属。由于fMRI涉及强磁场，这是重要的安全要求。
   4. 受试者不应患有幽闭恐惧症，因为fMRI检查需要躺在扫描仪狭小的孔腔内。

2. 扫描前准备步骤

1. 填写扫描前的文书工作。
2. 当参与者前来进行fMRI扫描时，指导他们首先填写金属筛查表，以确保其无MRI禁忌症；填写意外发现表，授权放射科医生查看其扫描结果；以及填写知情同意书，详细说明研究的风险与益处。
3. 指导参与者在进入扫描仪前清除身上所有金属物品，包括腰带、钱包、手机、发夹、硬币及所有首饰。

3. 向参与者提供说明。

1. 告知参与者，在扫描仪中，他们将看到面孔和房屋的图像。
2. 对于初始定位扫描阶段，指导参与者他们将被动观看面孔和房屋图像。
3. 向参与者说明，在任务扫描阶段，他们将看到面孔和房屋相互叠加的图像。他们的任务是根据以下要求，注意房屋或面孔其中之一。
   1. 任务开始时，将通过文字指令告知参与者应关注房屋还是面孔。
   2. 参与者将进行四次关注房屋的任务扫描，以及四次关注面孔的任务扫描。
      1. 每位受试者的面孔和房屋任务扫描顺序将随机安排。
4. 强调在整个扫描过程中保持头部静止的重要性。

4. 将受试者放入扫描仪中。

1. 为受试者提供耳塞，以保护其耳朵免受扫描仪噪音的影响，并提供耳机以便他们在扫描期间能够听到实验人员的指示，然后让受试者躺到检查床上，头部置于线圈内。
2. 将紧急情况用的挤压球交给受试者，并告知其在扫描过程中如遇紧急情况可挤压该球。
3. 使用泡沫垫固定受试者的头部，确保其头部在线圈内稳定，避免扫描过程中产生过多移动；同时提醒受试者，在扫描期间尽可能保持静止极为重要，因为即使是最微小的动作也会导致图像模糊。

5. 数据采集

1. 采集高分辨率的解剖学扫描图像。
2. 开始功能扫描。
   1. 将刺激呈现的开始时间与扫描仪的启动时间同步。
   2. 通过连接至投影仪的笔记本电脑呈现图像。被试眼前方设有镜面，可反射位于扫描仪孔洞后方的屏幕内容。
   3. 向每位被试呈现两个定位扫描序列，期间被动观看面孔和房屋的图像块。这些定位扫描序列用于识别每位被试的梭状回面孔区（FFA）和海马旁位置区（PPA）。
      1. 每组面孔和房屋图像以30秒为一个区块呈现，区块之间有20秒的注视期。每个刺激呈现750毫秒，随后是250毫秒的刺激间间隔，此期间屏幕上仅显示一个注视十字。以交替顺序重复呈现区块，共获得五个面孔区块和五个房屋区块。
   4. 向每位被试呈现八个注意力任务的功能扫描序列。
      1. 每个序列开始时，在屏幕中央呈现一对叠加的面孔和房屋图像（图1），并指示被试从注意面孔或注意房屋中选择其一开始任务。每次扫描序列的初始注意目标随机分配。
      2. 每个序列包含300对叠加的面孔与房屋图像。不同序列之间会重复使用相同的面孔-房屋配对，但在同一序列内不会重复。
      3. 每对叠加的刺激呈现1秒。每隔1秒，更换为新的一对叠加的面孔和房屋图像。

图1. 人脸刺激与房屋刺激叠加图示。 每次呈现的刺激均为叠加后的人脸与房屋图像。要求受试者将注意力集中于人脸或房屋其中之一。

6. 扫描后操作步骤

1. 将受试者带出扫描仪。
2. 向受试者说明实验情况。

7. 数据分析

1. 预处理数据。
   1. 进行运动校正以减少运动伪影。
   2. 进行时间滤波以去除信号漂移。
   3. 对数据进行平滑处理以提高信噪比。
2. 对每位参与者的数据建立模型。
   1. 针对定位扫描中的每种任务条件（面孔和房屋），建立预期血流动力学响应的模型。
      1. 将数据拟合至该模型，得到统计图，其中每个体素的数值表示该体素参与任务条件的程度。
      2. 根据解剖位置确定每位受试者对应于FFA和PPA的脑区簇。FFA包括梭状回中部所有连续的体素（这些体素对面孔的反应显著强于对房屋的反应），PPA包括海马旁回中所有对房屋反应显著强于对面孔反应的体素。为确定这些感兴趣区域，每个体素采用的最小显著性阈值为 p < 10^-6。
   2. 使用每位个体的FFA和PPA掩模作为感兴趣区域（ROI），提取在四次关注面孔运行和四次关注房屋运行期间的信号激活值。
      1. 量化每位受试者在FFA和PPA中关注面孔和关注房屋条件下的信号变化百分比。
3. 对信号变化百分比值进行双因素方差分析（ANOVA），以检验不同条件之间的差异。该检验中的因素为感兴趣区域（PPA vs. FFA）和注意条件（面孔 vs. 房屋）。