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情绪面孔启动情绪的神经基础:来自大脑诱发和自发神经活动模式的证据

摘要情绪面孔承载着复杂的情绪化和社会化信息而备受关注和研究,比如在心理学研究中人们经常用情绪面孔图片来诱导被试产生相应的情绪,在日常生活中人们也常用不同的情绪面孔来标志一些事物的性质等。以往有关情绪面孔加工机制的研究主要集中在激活的脑区以及对一些认知任务的影响等。尽管情绪具有一定的稳定性,但情绪刺激(情绪面孔)能持续多长时间?情绪刺激消失后大脑在静息态下的神经活动模式是怎样的?和情绪刺激之前是不是完全相同?既往研究对这些问题的探讨尚还欠缺。<br>  本研究愉悦、中性、恐惧面孔刺激作为情绪刺激,借助功能磁共振成像fMRI技术结合实验设计,采用“静息态-任务态-静息态”实验模式,采集了被试在基线静息态、观看情绪面孔任务态、情绪面孔消失后的静息态的脑影像数据,以从任务态和静息态两个角度探索外在情绪面孔刺激对内在大脑活动的影响。借助任务态可以探讨不同情绪面孔下的脑区激活,为紧接着的静息态研究打好奠基。借助静息态则可以探讨情绪刺激消失后的大脑自发神经活动。另外还使用了静息态fMRI的分析方法分析了任务态数据,这也在一定程度上提高了任务态fMRI数据的利用率。<br>  本研究中第一个研究目标是探究恐惧、愉悦、中性面孔下的脑区激活以探究情绪面孔加工过程中的大脑神经机制。研究者采集了21名被试在观看不同情绪面孔时的fMRI数据,经激活分析发现在梭状回、枕叶皮层、颞叶皮层等经典的面孔加工脑区得到了相应的激活,在愉悦面孔刺激下激活了中央前回、中央后回、脑岛等区域,在恐惧面孔刺激下丘脑、豆状壳核、角回等脑区相应被激活。由此可见情绪面孔作为一种复杂的社会情绪刺激是需要各脑区的协同作用,才能保证个体准确的识别出面孔中的情绪性和社会性信息,并且这些激活脑区的过度反应或许也是情绪障碍疾病的重要表现之一。这一结果也意味着心理学研究中运用情绪面孔激活被试情绪的研究范式是有效的,是切实可行的。<br>  人脑接受了任务刺激(情绪面孔)后,脑内自发神经活动是否受到先前刺激的影响?这是本研究中第二个研究目标。本研究采集了21名被试的基线水平和刺激消失后的静息态脑影像,从常用的静息态fMRI中的局部指标(低频波动振幅、百分比低频波动振幅、局部一致性)探究情绪面孔任务后的大脑自发神经活动模式。发现情绪面孔消失后,即使大脑处在休息状态,大脑状态也没有立马恢复到最开始的基线水平,此时异常活跃的脑区均与情绪面孔或情绪加工的脑区有关,也就说明了先前任务对后续脑内神经活动模式产生了影响。这也提示人们在经历情绪刺激后,即使刺激消失,相应的情绪体验依旧存在,并在持续地影响被试的后续行为。这一结果提示人们,心理学研究或日常生活中,人们应尽量避免此类情形可能导致的负性影响(如影响人们的决策行为等)。其次这一结果也提示人们,利用情绪面孔刺激等的研究需要格外注意实验中的细节信息,如仔细控制实验过程中情绪背景、仔细斟酌整个实验顺序等。<br>  以往有关任务态fMRI数据多用于激活和心理/生理交互作用分析,当个体持续接收同一类型的情绪刺激时大脑信号处于一种平稳波动状态,可否将此类性质的神经活动以静息态的形式来处理,这是本研究中的第三个企图探索的目标。在本研究中采集了21名被试持续性观看同一种类型的面孔刺激的脑成像数据,并以低频波动振幅的方法来探究期间的大脑活动模式差异。发现与中性面孔相比,观看愉悦面孔和恐惧面孔时的大脑低频波动振幅存在异常的脑区活动,并且集中在距状裂周围皮层、楔前叶、额中回、中央前回区域,这些脑区与视觉和情绪加工存在密切关系。虽然在任务态数据使用静息态的手段分析,也得到了情绪面孔加工相关的部分脑区,但未来需要更多证据来验证这种方法的有效性和可靠性。

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