近日，脑科学领域著名学术期刊《大脑皮层》（Cerebral Cortex）在线发表了陈安涛课题组题为Not All Errors are Created Equal: Decoding the Error-processing Mechanisms Using Alpha Oscillations的研究论文，首次揭示了alpha频带解码不同类型错误加工的机制。

错误是重要的警告信号，它通常会触发一系列行为和神经指标的变化，其最终目的是改善后续任务表现并促进任务目标的实现。在错误加工（error processing）的现有研究中，大多只关注“错误反应和正确反应”这两种条件的对比。但事实上，我们在日常生活中会遇到各种各样的错误，不同类型错误之间是存在本质差异的，它们会诱发不同的认知过程（Ham et al., 2013）。值得注意的是，这些错误可能同时存在于一个实验任务中。由于它们在行为上难以区分，研究者们通常将不同类型错误相关的大脑活动模式做总平均处理。显然，这样处理可能混淆对不同类型错误加工和错误后表现特定神经机制的解释。因此，本研究尝试运用脑电技术寻找识别错误类型的特定神经标记，并探讨其对不同类型错误后行为的影响。

为此，研究者采用了错误加工领域典型的Eriksen flanker task，这项任务会产生两种类型的错误：一致试次错误（即无冲突的错误；congruent errors）和不一致试次错误（即有冲突的错误；incongruent errors）。本研究综合运用基于脑电数据的时频分析（time-frequency analysis）、多元谱分析（multivariate spectral analysis）和单试次分析（single-trial analysis）等技术，从多个角度汇聚地研究了不同类型错误加工的机制。主要结果简要总结如下。

                                      图1.不同类型错误诱发的alpha频带结果

                                          图2.不同类型错误间的分类结果

                                     图3. Alpha频带能量与行为表现的相关结果

1. 行为结果显示，两类错误后的行为表现存在差异，即不一致试次错误表现出显著的错误后正确率提升（post-error improvement in accuracy），而一致试次错误则无此效应。此外，两类错误都表现出显著的错误后减慢（post-error slowing）现象，表明不同类型错误的差异主要反映在错误后正确率上。

2. 时频分析结果表明，两类错误在theta和beta频带上都表现出相同的结果模式，这表明错误类型不影响早期错误监控、运动抑制这类错误诱发的自动加工过程，表现出早期一般性的加工特征。然而，两类错误都表现出了alpha频带抑制（error-related alpha suppression, ERAS），且不一致试次错误比一致试次错误诱发了更大的ERAS，说明晚期错误后注意调整既受错误反应的调节，也受错误类型的调节（即错误后注意调整既存在一般性加工，也存在特异性加工）（见图1）。

3. 基于全脑数据的多元谱分析结果显示，只有alpha频带的大脑活动能成功解码出一致试次错误和不一致试次错误，而其他频带则无法成功解码，进一步证明了反映错误后注意调整加工的ERAS是识别错误类型的可靠神经标记（见图2）。

4. 单试次分析结果表明，对于不一致试次错误来说，alpha频带能量能够在单试次水平上负向预测错误后正确率，这提供了有力的证据证明错误后的注意调整决定了随后试次行为表现的提升（见图3A）。

5. 脑-行为的相关结果显示，对于不一致试次错误来说，自我报告更多的努力、更低的沮丧感和更低的绝望感可以预测更大的alpha频带抑制，这些结果支持了不一致试次错误后将吸引更多注意资源用于回顾刺激-反应映射规则的观点（见图3B-D）。

   本研究从多角度系统揭示了alpha频带解码不同类型错误加工的机制，证明了错误后注意调整加工既是一般性的（source-general），也是特异性的（source-specific）。这一发现对我们深入理解错误加工的潜在机制具有重要的启示作用。本研究得到国家自然科学基金面上项目（32171040）和国家社会科学基金重大项目（22&ZD187）的资助。

   本论文信息：

   Li, Q., Yin, S., Wang, J., Zhang, M., Li, Z., Chen, X., & Chen, A*. (2023). Not all errors are created equal: decoding the error-processing mechanisms using alpha oscillations.Cerebral Cortex. https://doi.org/10.1093/cercor/bhad102

   课题组有关错误引发认知控制的部分论文：

   Li, Q., Wang, J., Li, Z., & Chen, A*. (2022). Decoding the specificity of post-error adjustments using EEG-based multivariate pattern analysis. Journal of Neuroscience,42(35),6800–6809.

   Li, Q., Hu, N., Li, Y., Long, Q., Gu, Y., Tang, Y., & Chen, A*. (2021). Error-induced adaptability: Behavioral and neural dynamics of response-stimulus interval modulations on posterror slowing.Journal of Experimental Psychology: General, 150(5), 851–863.

   Hu, N., Hu, X., Xu, Z., Li, Q., Long, Q., Gu, Y., & Chen, A*. (2019). Temporal dynamic modulation of acute stress on error processing in healthy males.Psychophysiology, e13398.