视觉和听觉通道情绪知觉加工的神经机制及其异同

通过功能核磁共振(functional magnetic resonance imaging, fMRI)技术,采用情绪知觉的判断任务,探究了视觉与听觉情绪知觉加工的神经机制及其异同,进一步揭示跨通道情绪知觉加工的多重感觉皮层的脑区定位.我们选用含有恐惧、高兴或悲伤情绪的面孔和声音刺激作为实验材料,使用事件相关设计考察每种刺激诱发的激活.激活强度分析的结果显示:情绪类型主效应显著的区域主要体现在左侧额下回岛盖部,表明其作为视-听跨通道情绪知觉的皮层,是视觉和听觉情绪知觉的共同通路,且对于负性情绪,尤其是恐惧情绪刺激最为敏感.基于多体素模式分析(multi-voxel pattern analysis, MVPA)的结果发现:右侧颞上沟的激活模式能区分高兴、悲伤、恐惧的面孔,表明其对不同情绪效价的面孔知觉有重要作用;右侧梭状回面孔区的激活模式能够区分高兴和悲伤的面孔,表明其对于积极-消极情绪面孔知觉具有重要意义.本研究为深入理解人类不同通道情绪知觉的加工过程及跨通道情绪知觉的多感觉皮层提供了重要的证据和支持.     

书面语言中情绪信息的加工

语言不仅能够表达概念信息,也能承载情绪信息.研究语言中蕴含的情绪信息加工,对情感神经科学和语言理解的研究都具有重要意义.行为学、脑电和磁共振成像的研究表明,在不同加工阶段,情绪词中情绪信息的加工既表现出自动化加工又表现出控制性加工;情绪词语加工具有优先性和优势性,词汇加工的网络受到了情绪加工网络的影响.当情绪词出现在句子中时,情绪凸显性使情绪词语的加工优先于句子水平上的语义加工.另外,句子水平上情绪信息加工的研究发现,情绪性句子可以激活情绪加工相关的脑区,并且相比中性句子可以更强地激活语言加工相关的脑区.因此,语言网络与情绪网络有着复杂的联系.     

情绪面孔搜索效率的脑形态学基础

人类对面孔加工的特异性和有效性已被许多研究所证实,快速感知他人的情绪表情对个体的社会行为有重要作用.前人研究表明,情绪面孔的加工显著快于中性面孔,神经影像学研究也表明杏仁核等脑区对情绪面孔表现出显著的激活.然而,多种情绪面孔加工的优势效应的共同的大脑结构基础还没有得到揭示.本研究使用视觉搜索范式,验证了情绪面孔搜索显著快于中性面孔搜索.通过计算搜索情绪面孔和搜索中性面孔的拟合直线的斜率之差,得到每个被试高兴和恐惧面孔搜索的效率,发现两种情绪面孔搜索效率呈现显著的正相关.在此基础上,结合核磁共振影像基于体素的形态学分析,研究情绪面孔加工搜索效率的个体差异的大脑结构基础.结果发现,高兴和恐惧的情绪面孔的搜索效率均与右侧后扣带和左侧顶上小叶区域的灰质体积呈显著的相关.这表明,个体对不同的情绪面孔表情的敏感性的个体差异可能有共同的脑结构基础.     

多巴胺对创造性的影响及其大脑机制研究进展

创造性作为人类的一种高级认知能力对推动社会发展和科学进步有重要的作用,而多巴胺作为一种重要的神经递质对人类的认知活动起着重要的调节作用.当前关于创造性能力和多巴胺的关系探讨也越来越热,但是二者之间的关系及其作用机制还不甚明晰.因此,本文从多巴胺的视角对创造性的研究进行了梳理评述,主要包括:(1)从行为研究来看,运动和积极情绪等可以促使大脑中多巴胺的分泌,从而提升创造性表现;(2)从生理研究来看,用来治疗帕金森病的多巴胺激动剂能够增强患者的艺术创造性,而用来治疗精神分裂症的多巴胺拮抗剂则会抑制创造性产生;(3)从神经科学研究来看,与创造性相关的脑区包括了黑质-纹状体通路、中脑-边缘系统通路和中脑-皮质通路这3条重要的多巴胺奖赏神经环路;(4)从遗传研究来看,作为多巴胺重要遗传基础的儿茶酚胺氧位甲基转移酶(COMT)与创造性潜能有关.总之,本文通过对大量研究的整合分析,从多巴胺的角度对创造性的认知神经机制进行系统梳理,并就该领域当前研究的不足和未来趋势进行了总结和展望.     

人际视角下的建议互动:决策、社会认知过程与计算神经机制

建议互动是信息和影响力在社会传播的重要基石之一.近年来,越来越多的研究开始关注决策者与建议者之间的相互影响,但这种影响的内在过程尚不清晰.从人际互动的角度出发,我们尝试构建了一个整合建议双方行为与社会认知过程的人际影响模型:建议者和决策者分别通过提供建议信息和对建议进行反馈相互影响.这种影响通过社会认知过程被各自内化、更新了决策者对建议者可靠性的信念和建议者对自身的社会影响力的信念,以及对彼此的社会态度.这些社会认知结果进一步指导了决策者后续的建议采纳倾向和决策优化结果,以及建议者随后的建议策略与建议准确性.同时,受影响的决策、建议行为又产生新的建议反馈和建议信息影响对方.在这些过程中,奖赏加工、心理理论加工和自我监控发挥了关键作用.具体来说,建议采纳过程和建议者对自身影响力的信念更新主要涉及奖赏相关的认知计算和神经表征;决策者对建议者可靠性的信念更新和建议提出过程涉及与社会学习相关的计算过程,并伴随着心理理论相关脑区的激活;此外,自我监控加工也参与了建议者的建议策略的使用过程.总之,本文为揭示建议互动中双方的行为以及认知加工(如信念更新、决策权衡)的内在机理提供了启示.未来研究还需进...     

社会比较的认知神经机制研究进展与展望

社会比较是指个体为了获得准确的自我认知,将自我与他人在某些方面进行比较的现象.本文通过总结近10年来采用功能磁共振成像和事件相关电位(event-related potential, ERP)技术进行的社会比较相关研究,从空间定位和时间进程两方面探讨了社会比较的认知神经机制.研究发现,与社会比较相关的脑区可分为与上行社会比较相关的背侧前扣带回、背外侧前额叶、前脑岛和杏仁核,以及与下行社会比较相关的腹侧纹状体和腹内侧前额叶皮层.此外,通过对各脑区功能的进一步整理认为,大脑的奖赏和疼痛回路、心智化网络以及共情网络可能参与社会比较过程,其中心智化网络参与社会比较的"选择"、"对比"、"评价"3个阶段,奖赏和疼痛回路参与"对比"和"评价"两个阶段,而共情网络则仅参与"评价"阶段.关于社会比较加工的时间进程, ERP研究表明, P2、FRN(feedback-related negativity)以及P300和LPC(late positive component)分别反映社会比较结果加工的早、中、晚期阶段.最后,对当前社会比较研究的局限及未来的研究方向进行了探讨,提出未来有必要进一步考察更加复杂情景下社会比较的认知神经机制,以及个体差异和社会因素影响社会比较的机制.     

无意识的情绪面孔加工及其潜在神经机制

随着探索无意识信息加工实验技术的日渐精湛,越来越多的研究表明,无意识的视觉信息能够对人类的认知和行为产生影响.本文综述了由自下而上的视觉输入强度不足而非注意资源不足而导致的无意识情况下人们对恐惧面孔加工的实验研究.采用视觉掩蔽、双眼竞争、眼间抑制等范式的研究和对脑损伤病人的研究均互为印证发现,一些皮层下结构(如上丘、丘脑和杏仁核)以及它们之间的功能连接对无意识的恐惧面孔加工起到重要作用,从而可以推测人类对情绪面孔(尤其是带有威胁性的恐惧面孔)的加工可能得益于一条绕过初级视觉皮层的皮层下快速通路.但这条通路对无意识恐惧面孔加工的贡献还需要更多来自于揭示因果关系而非相关关系的实验研究的证据,并且这条高效的通路在意识上又会发挥何种作用亦有待于今后的研究考察.     

欺骗的认知神经网络模型

欺骗是一种当事人有意试图让他人相信某种错误信念,从而为自己或他人获取利益或规避损失的心理过程.已有的研究为揭示欺骗的神经机制提供了启示,但欺骗这一复杂行为中大规模脑网络的整体性作用尚未得到足够的关注.本文总结了欺骗的相关理论和研究,以及欺骗行为涉及的认知和情感加工过程,并在此基础上提出了欺骗的认知神经网络模型.该模型中,欺骗行为产生于动力系统、情感系统、认知系统和执行系统之间的动态交互过程,而奖赏网络、突显网络、中央执行网络和默认网络的激活和相互作用是其背后的神经基础.模型建立了欺骗相关的研究和理论、心理过程、心理功能、脑区与神经网络之间的联系,并有望对欺骗行为及其神经机制作出更为整体性、系统化的解释.     

重度抑郁症多脑区基因表达谱分析

重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)是一种环境与遗传因素共同作用导致多个基因功能失调的复杂疾病,现正在严重危害全球人类的身心健康.全基因组基因表达分析能检测全基因组基因的时空表达模式,正被广泛用于精神类疾病的研究.然而,由于MDD患者不同脑区可能存在不同的活化模式,以及该疾病可能受多个中效或微效基因的调控,传统的单脑区单基因分析方法难以有效揭示其发病的生物学机制.本研究采用多脑区以及基因集合的分析模式,搜集了前人研究中13个来源于不同脑区的、包含患者与对照组脑转录组数据的数据集,对其进行基因集富集分析(gene set enrichment analysis).结果显示神经元分子标记基因集在纹状体、前扣带皮层和杏仁核中显著下调,这与目前研究者对MDD分子机理的理解较为一致.我们的分析也显示MDD患者脑中胶质细胞的分子标记物活性出现异常,但是其在不同脑区与同一脑区不同数据集间却呈现复杂的变化模式.一个有趣的发现是,星形胶质细胞分子标记基因集与少突胶质细胞分子标记基因集在MDD患者前扣带皮层脑区的活性在男女样本中呈现相反的变化趋势,在杏仁核也存在活性变化的性别差异.在MDD与双相情感障碍和精神分裂症的比较分析中,我们发现与MDD类似,神经元分子标记基因集的活性在双相情感障碍与精神分裂症患者的多个脑区也呈现一致性下调,而在这2种疾病中胶质细胞分子标记基因集与脉络丛分子标记基因集的活性则与抑郁症存在差异.总体来看,本研究基于对大数据的分析,从全基因组角度对抑郁症的分子机理进行了一些探索,鉴别了一些在抑郁症患者中分子活性反常的脑区以及可能与这些反常相关联的群体或个体基因表达模式,为后期的功能研究提供候选分子靶标,为诠释基因-脑-行为的关系奠定基础.     

神经经济学: 打开经济行为背后的“黑箱”

神经经济学是利用神经科学手段研究经济行为的心理及神经机制. 传统经济学注重对决策的行为描述, 无法揭示经济行为的内在认知机制, 对现实生活中的决策行为缺乏预测. 认知神经科学与经济学的结合使得我们有可能揭示经济决策过程的心理和生理机制. 本文归纳了有关效用计算神经机制的研究, 指出神经经济学可以从神经水平验证已有经济学理论的可靠性, 并对许多经济学现象提出新的解释; 探讨了后悔等情绪在经济决策中的重要作用及来自神经科学证据, 指出通过测量情绪相关脑区的活动, 神经经济学可以深入考察情绪影响决策的内在机制; 总结了合作、信任等社会行为的神经科学研究, 指出神经经济学的一大趋势是在实验室中模拟真实的社会情境, 以提高经济行为神经机制研究的生态学效度. 神经经济学研究不仅为已有的经济学理论, 如前景理论、后悔理论、博弈论等提供神经水平的实验证据, 而且促进了更完善的经济学理论模型的建立.     

幸福感的静息态功能磁共振成像低频振幅

人人都想得到幸福,但并不是每个人都有相同的获得幸福的能力.对于幸福个体差异这一重要而又有意义的问题,以往很少有研究来探索该问题的神经起源.本研究采用静息态功能磁共振成像中的低频振幅(amplitude of low frequency fluctuations,ALFF)技术,以159名健康大学生被试为对象,研究了幸福感与大脑自发神经活动之间的关系.结果发现,额叶、顶叶以及部分皮层下区域的ALFF值与幸福感有紧密关系.具体地说,左、右侧眶额皮层和左侧背外侧前额皮层,以及右侧尾状核的ALFF值随着幸福感的增加而升高,并且这些区域的ALFF值都与情绪有显著相关.相反,右侧中扣带皮层,左侧顶上沟以及双侧楔前叶的ALFF随着幸福感的增加而降低.这些区域的ALFF值不仅与情绪有关,而且还与沉思的倾向有关系.这些大脑区域的ALFF值与幸福感的关系可能表明了高低幸福感个体在自我反思、奖赏加工、情绪调节等能力上存在显著差异.     

共情:遗传-环境-内分泌-大脑机制

共情是指感知到他人的情感状态,使得自己产生与之类似的情绪或感受的能力,它包含情感共情和认知共情两种成分.本文结合健康被试和脑损伤患者的神经影像学研究,概述了共情两种成分的认知神经基础:情感共情涉及的特异性脑区主要有额下回(IFG)、脑岛和前扣带回(ACC),认知共情的特异性脑区主要有腹内侧前额叶皮层(vm PFC).然后,从内分泌、遗传和环境几个方面,详细讨论了影响共情能力及其行为的复杂因素.对共情的内分泌研究发现,催产素能够促进个体的共情反应,而睾丸素则会弱化个体的共情反应,且产前睾丸素可能会影响个体共情能力的发育;对共情的社会环境和遗传学研究发现,家庭成员的特质、父母教养方式、学校教育和人际关系等环境因素与催产素受体、多巴胺受体、五羟色胺转运蛋白(5-HTTLPR)和锌指蛋白(ZNF804A)等基因的多态性都会影响共情反应和共情能力的发展.在现有研究的基础上,本文提出了共情的遗传-环境-内分泌-大脑理论框架,揭示了影响共情的各个因素间的相互作用.最后,指出了当前共情研究中所存在的问题和局限,未来有必要在大样本研究的基础上开展纵向研究,综合考量多个因素(遗传、环境、内分泌和大脑)及其交互作用对共情的影响,揭示共情能力提升的关键因素;并在此基础上促进基础共情研究成果向社会生活和临床实践转化,有效地改善个体的共情能力及其行为,从而促进社会和谐与进步,真正意义上实现"老吾老,以及人之老;幼吾幼,以及人之幼".     

慢性情绪应激对大鼠行为、神经内分泌和免疫反应的影响: 一个新的情绪应激模型

介绍一种新的情绪应激模式, 即以不确定性空瓶饮水刺激作为情绪应激源, 考察14 d情绪应激对大鼠行为、神经内分泌和免疫功能的影响. 结果表明情绪应激诱发出明显的攻击行为, 激活了HPA轴和交感神经系统, 减少了特异性抗体的产生和血白细胞数目. 而单纯缺水但无空瓶刺激的应激只引起探究行为、HPA轴激活和血白细胞数目降低. 这些结果证明了心理行为因素对行为、内分泌和免疫功能的作用. 该模型可用作拟人类的情绪应激模型(例如愤怒或焦虑), 它有助于进一步研究情绪应激、行为和免疫功能间的复杂关系.     

疼痛与痒神经机制的异同:感受、传导与调控

疼痛和痒是人体最重要的两种保护性躯体感觉,它们会导致个体产生不同的保护性反射行为.疼痛和痒在感觉信息传导过程中存在一些相似之处,但两者是否共享神经通路,目前还存在很大争议.本文以近些年神经影像和电生理学领域的研究结果为主,从躯体感觉在外周和中枢神经系统之间上行传导和下行调控的角度系统总结和比较了疼痛和痒在神经机制方面的异同.首先,本文从外周神经系统、脊髓水平以及大脑水平3个层面阐述了疼痛与痒的神经编码机制及其异同点;其次介绍了两者中枢调控系统的异同,并从感觉缓解与奖赏系统激活的角度阐述两者神经机制的关系.现有研究结果表明,疼痛和痒之间并不是单纯的独立、重叠或拮抗关系,而是存在着复杂的交互作用,并且疼痛与痒的缓解也与奖赏系统存在双向调控关系.     

正负面情绪刺激下自闭症谱系障碍儿童的脑电信号分析

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD,简称自闭症)是一种神经发育障碍,通过脑电活动研究可以对自闭症儿童脑功能发展进行客观评价.在个体社会发展中情绪认知能力十分重要,自闭症儿童的情绪认知缺陷对其社会互动能力造成了极大的影响,阻碍了自闭症儿童的社会性发展.本研究主要通过分析情绪视频诱发被试儿童产生正面与负面情绪过程中的额叶、颞叶、枕叶等脑区的脑电活动,并结合情绪性能指标和认知水平,探索自闭症儿童和典型发展儿童的各自表现以及其脑电差异性.实验共招募80名儿童(自闭症儿童组:40名;典型发展儿童组:40名),通过快速傅里叶变换方法对被试儿童脑电分脑区进行功率谱分析,并探索情绪组别间效应.发现自闭症儿童脑波总体呈现出低频(delta, theta)和高频(beta, gamma)功率过大而Alpha频段功率较低的特点,且不同脑区的差异程度不同.通过比较正负面两种情绪刺激下基于脑波功率得到的情绪性能指标与认知的问答情况发现,自闭症儿童在不同情绪刺激下的情绪变化远小于典型发展儿童,并在正面情绪下有更高的兴趣度与参与度.此外,其情绪认知、空间认知等6个方面的认知情况均低于典型发展儿童,认知问答正确率较负面情绪下高.本研究为提高自闭症儿童情绪认知干预训练提供了客观依据.     

婴儿社会和情绪脑机制的早期发展

能够快速扫描并锁定周围环境中可能存在的危险刺激并给予优先反应对人类生存至关重要.大脑中可能存在功能特异性的神经网络模块加工此类刺激.行为研究表明,该神经网络可能早在1岁前就开始形成和发展.近年随着认知神经科学研究技术的成熟,研究者利用EEG,fNIRS和fMRI等方法,直接研究社会和情绪脑机制的早期发展(0~1岁).本文从面孔表情、情绪性语音和早期社会交往3个方面系统总结了婴儿社会性和情绪发展的研究,并描述了相应社会-情绪神经网络的发展进程.在此基础上,采用经验-期待性机制和经验-依赖性机制讨论了早期社会经验对社会与情绪脑机制的影响,认为社会-情绪的神经网络不是先天形成、独立于社会经验的加工模块.虽然在个体发展的早期阶段(0~3个月),社会和情绪脑的核心结构已经形成,但出生后5~7个月,经验-期待性机制将会重塑社会和情绪脑,通过知觉窄化过程,该神经网络开始功能特异化,而只对特定的社会刺激敏感.在此期间的社会剥夺则会对社会-情绪神经网络的发展产生不可逆的影响.出生7个月以后,该神经网络通过经验-依赖性机制的调节逐渐趋于完善,并形成较稳定的个体差异.     

社会经济地位对大脑结构与功能的影响

社会经济地位(socioeconomic status, SES)与大脑结构和功能的关系对于理解社会经济因素对心理行为的影响以及预防大脑和心理疾病具有重要意义.在过去十多年中,研究者使用认知神经科学的方法对SES与大脑的关系进行了探索,发现SES与大脑结构和功能之间可能存在相关性,但这些研究的结果却不完全一致.本文从大脑结构与功能两个层次出发,按照认知与情绪两大主题对SES与大脑关系的认知神经科学研究进行回顾,在此基础上对比不同研究结果的异同之处.结果发现:(1)在脑结构上, SES水平与海马体(主要负责记忆)、前额叶(参与执行功能等高级认知过程)及皮层下结构(主要包括参与情绪加工的杏仁核等结构)可能存在相关;(2)在脑功能上,不同SES水平的个体在进行执行功能、学习和记忆等相关任务时,大脑活动模式可能存在差异,同时正性与负性情绪刺激所引发的大脑活动在不同SES水平的个体上可能有所差异.值得注意的是, SES与大脑关系的研究中还面临着诸多挑战,如SES测量的复杂性和全面性、大脑结构与功能自身发展和测量的复杂性、SES影响大脑机制的多层次性等.未来的研究需要应对上述的挑战,同时考虑文化差异等影响,从而能够更准确地理解SES与大脑的关系,并为中国社会治理政策提供指导.     

汉语语义加工的相关脑区

利用无创伤的脑功能成像方法研究了正常中国人在进行汉语语义加工时所激活的脑区. 根据传统理论, 语义加工与语言的输入通路无关, 因此, 分别进行了视觉和听觉语义加工的脑功能成像研究, 通过寻找两条通路的公共激活区域来确定汉语的语义加工脑区. 结果显示, 左侧大脑半球的额下回、颞上回后部与缘上回的交界处、颞下回后部及梭状回; 右侧大脑半球的颞中回、颞上回后部及其相邻的缘上回; 双侧小脑和枕叶的腹外侧部等, 可能与汉语的语义加工有关. 研究结果为进一步研究各脑区在汉语语义加工中的作用提供了重要参考.     

短时练习对序列运动脑功能偏侧化的影响

采用事件相关功能磁共振成像技术结合延迟序列运动任务, 观察了12名被试短时练习过程中随意运动脑激活模式和脑功能偏侧化的变化. 结果显示, 序列运动准备和执行任务都激活双侧运动区和后顶叶皮层, 脑功能轻度左侧化; 短时练习后上述脑区的激活体积减小, 而且右脑激活体积减小更为显著, 从而加大了脑功能左侧化.     

大脑如何表征情绪:基于fMRI的多变量模式分析证据

不同的情绪状态如何在大脑中表征?学术界存在两种主流观点:类别取向主张大脑按照愤怒、厌恶、快乐等类别表征情绪,每种情绪具有特异的大脑表征模式;维度取向主张大脑按照效价与唤醒度两种维度表征情绪,具体情绪由效价和唤醒度两个基本维度构建形成.然而,传统单变量激活研究很难发现情绪在大脑中的特异性表征.随着功能磁共振分析方法的发展,研究者开始采用更为敏感的多变量模式分析研究大脑如何表征情绪.本文首先介绍了传统单变量激活分析的局限以及多变量模式分析方法的优势,然后分别介绍近年来基于多变量模式分析方法对情绪表征的研究并总结多变量模式分析方法对传统情绪理论发展的意义,最后探讨情绪表征未来可能的研究方向.