数字加和任务时的脑内负激活研究

近年来, 负激活逐渐成为脑功能成像研究中的热点, 但数字加工中负激活现象尚未见报道. 本研究运用功能磁共振成像技术研究了15名健康被试在数字加和判别实验中的全脑负激活现象. 结果显示, 后扣带回及临近的楔前叶区域、前扣带回和前额叶区域都出现了负激活, 特别是两侧脑岛也出现了显著负激活. 结合这些区域所参与的相关认知功能, 探讨了它们对于维持静息状态下人脑认知活动所起的重要作用, 并发现脑岛参与了静息状态下从外界获取声音信息的活动.     

行为者社会阶层特征对道德判断的影响

社会阶层对道德判断的影响一直是社会学和心理学研究者关注的话题.本研究从行为者的角度出发,通过研究一(n=295)和研究二(n=299),从道德行为和不道德行为两个方面,考察行为者社会阶层特征是否影响道德判断的严厉程度.研究结果发现,人们对高低社会阶层行为者的道德判断标准存在差异,相比于低社会阶层行为者,在道德行为上,被试对高社会阶层行为者的道德判断更宽松,主要表现在道德基础的关爱领域和公平领域;而在不道德行为上,相比于低社会阶层行为者,被试对高社会阶层行为者的道德判断更严厉,主要表现在道德基础的伤害领域和颠覆领域.在此研究基础上,本研究进一步提出道德判断的社会阶层效应模型,为探索构建和谐、稳定的道德社会提供理论支持.     

经颅直流电刺激左背外侧前额叶减少对群际威胁注意偏向

对威胁信息的注意偏向虽然有保护作用,但持续的注意偏向既会占用更多认知资源,也会造成焦虑,干扰个体的判断和决策.注意偏向与左侧背外侧前额叶皮层(DLPFC)的活动水平呈现负相关.本研究应用经颅直流电刺激(tDCS)技术并结合点探测任务,考察通过tDCS刺激改变左侧DLPFC的活动水平是否会减少对群际威胁信息的注意偏向.结果发现,与伪刺激条件相比,阳极刺激显著降低了对群际威胁的注意偏向.进一步分析发现,当面孔与探测目标一致时,在伪刺激组,被试对出现在威胁群体面孔后的探测目标的反应时显著短于出现在无威胁群体面孔后的探测目标的反应时;而在阳极刺激组,并未发现注意偏向.这些结果表明,阳极tDCS刺激左侧DLPFC可以有效减少对群际威胁信息的注意偏向.     

大脑是如何建立道德观念的:道德的认知神经机制研究进展与展望

道德认知神经科学研究为"大脑是如何建立道德观念的"(Science125个科学前沿问题的第93个问题)这一难题给出了初步回答.这些研究主要集中在3个方面,即道德判断的脑机制、道德情绪的脑机制和道德的整合性脑机制模型.道德判断的脑区涉及背外侧前额叶、颞叶前部和颞顶连接处等与认知加工相关的部位,以及腹内侧前额叶、眶前额叶、前扣带回和杏仁核等与情绪加工相关的部位.移情、内疚和钦佩等道德情绪能够激活腹内侧前额叶、前扣带回和前脑岛等部位.代表性的整合性脑机制模型有道德判断的双加工理论、事件-特征-情绪复合模型理论、三重脑理论,以及合作与利他惩罚的脑机制模型.未来的研究应整合已有研究成果,逐步提高生态效度,综合采用多种方法和丰富拓展研究视角.     

调控方式影响跨期选择的神经基础:内侧前额叶的中介作用

跨期选择(intertemporal choice)是指个体对发生在不同时间点的成本与收益进行权衡,进而做出的各种判断和选择.先前的研究表明,个体在长久生活中所形成的调控方式("评估"和"行动"定向)会对跨期选择产生影响,然而调控方式影响跨期选择的认知神经机制依然不清楚.为此,本研究试图采用功能性磁共振成像(f MRI)技术考察调控方式影响跨期选择的神经基础.行为结果发现,"评估"定向者比"行动"定向者表现出更小的延迟折扣率;被试的"评估"定向得分和延迟折扣率成负相关,而"行动"定向得分和延迟折扣率呈正相关.脑成像的结果发现,表征延迟奖赏主观价值的内侧前额叶的激活水平与"评估"定向得分成显著的正相关,而与"行动"定向得分存在显著的负相关;进一步的中介分析表明,表征主观价值的内侧前额叶在调控方式与延迟折扣之间存在显著的部分中介效应.这些结果说明,调控方式对跨期选择的影响可能是通过改变延迟奖赏的主观价值来实现的,而表征主观价值的内侧前额叶则是其神经基础.     

爱情的神经生理机制

爱情是一种跨文化普遍存在的现象.从20世纪90年代以来,爱情已经成为神经生物学、认知神经科学、心理学等多学科的新研究焦点.对爱情及其相关行为的脑功能成像研究发现,爱情主要激活奖赏环路,尤其是腹侧被盖区和尾状核;抑制与社会判断、负性情绪有关的脑区活动,如外侧前额叶皮层、后扣带皮层、杏仁核等.这提示爱情并不是一种单一情绪,而是一种类似于金钱奖赏的激励动机;同时爱情会降低人们对所爱对象的社会判断力.爱情所激活和抑制的脑区既有跨文化的一致性,也有差异性.另一方面,爱情也会导致人体内多种激素和神经递质的变化,包括皮质醇、多巴胺、五羟色胺、后叶催产素和加压素、神经生长因子等.最后,我们从爱情的测量方法、研究手段以及爱情对行为决策的可能影响等方面,讨论了爱情领域未来研究的可能方向.     

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.     

绿色对道德加工的影响及其双向隐喻

道德具身理论从感知觉的角度来建构道德加工的心理机制.本研究从视觉感知出发,旨在探究绿色感知与抽象道德概念之间的隐喻联结及其双向性.实验1采用道德Stroop任务,发现与其他5种彩色相比,被试对绿色及相近颜色的道德词的判断更快、对不道德词的判断更慢,提示绿色与道德概念存在隐喻联结.实验2采用词汇翻译任务,发现与蓝色相比,人们更少地将绿色的希腊词和不道德含义相匹配,证明绿色感知能直接影响道德概念的语义加工.实验3采用颜色匹配任务,发现与蓝色相比,人们在判断绿色不道德词的颜色时,其反应时显著延长,表明道德语义加工能影响绿色感知.本研究证明,绿色与道德概念存在隐喻联结且具有双向性,揭示了视知觉加工与抽象道德加工的潜在关联.     

声誉损失风险下自我相关性对道德决策的影响:一项ERP研究

脑成像研究发现,风险情境下的道德决策可能与经济决策存在着相似的神经机制.然而,目前还不清楚人们在社会风险情境下完成道德决策时是如何权衡自我与他人的得失,尤其是其背后的神经机制.当前研究采用两难情境启动范式,通过ERP(event-related potential)技术考察了声誉损失风险下自我相关性对道德决策的行为和神经反应的影响.被试被要求在高或低的声誉损失风险情境下,选择是否牺牲自我利益去帮助困境中的主人公(朋友、熟人或陌生人),且决策时的帮助选择、决策时间、主观不愉悦感受和脑电数据会被记录,并对EEG(electroencephalograph)数据进行时域和频域分析.行为结果发现,低声誉损失风险下被试对朋友的帮助选择要显著高于对熟人的,且对熟人的也显著高于对陌生人的,表现出一种明显的"利己倾向";与朋友和陌生人相比,被试对熟人的帮助决策消耗了更长的时间,体验到了更强烈的不愉快感受,表现出一种有趣的"熟人效应".时域和频域分析结果同样表明低声誉损失风险下被试对熟人的决策诱发了更大波幅的与情绪反应有关的P260和N2成分,以及与认知推理有关的LPP(300～450 ms)成分,并相应引发了更大的δ频段(1～4 Hz, 200～300 ms)和α频段(8～13 Hz, 300～600 ms)能量活动.然而,这些指标上的差异在高声誉损失风险下均显著减弱或消失了.结果表明,指导人际间道德决策的道德原则可以被描述为一种"利己的利他倾向",人际关系中的不确定性会给决策带来情绪和认知的负荷,而声誉关注在抑制自私倾向和消除不确定性上起到了关键作用.     

道德认知、道德情绪与亲社会行为的关系:来自元分析的证据

有关道德认知、道德情绪与亲社会行为的关系一直备受研究者的关注,但现有的研究结果并不一致,尤其是道德认知和道德情绪对亲社会行为影响的异同及其在个体发展进程中的发展变化,仍需要进一步探究.基于39个效应值9960名被试(道德认知)和29个效应值6946名被试(道德情绪)的元分析,发现道德认知和道德情绪均与亲社会行为存在中等程度的相关,但年龄组的调节作用均未达显著水平.进一步比较道德认知和道德情绪对亲社会行为的影响,结果仅在青少年阶段发现,道德情绪与亲社会行为的关系更为密切.这些结果确认了道德认知和道德情绪对亲社会行为的影响,提示了在不同发展阶段中道德认知和道德情绪作用的差异性,有助于更好地理解个体的道德发展.     

局部元素的知觉组织调制整体知觉的神经机制

先前的行为研究表明, 局部元素组织成复合刺激的方式会影响复合刺激的整体知觉. 本文研究局部元素通过不同的知觉组织(相邻性和形状相似性)形成整体图形时, 加工复合刺激整体和局部性质的神经机制. 复合刺激分别呈现于黑背景(实验一)或由“+”字图形组成的背景(实验二)中, 要求被试判断整体图形或局部图形的封闭性, 同时使用fMRI测量与复合形状的整体/局部性质加工相关的神经活动. 在实验一中, 整体性质加工激活中央枕区皮层; 而在实验二中, 整体性质加工激活右侧下颞叶、上顶叶、下额叶以及左侧顶下回的皮层. 在实验一中与局部性质加工相关的神经活动主要在右侧颞上回, 在实验二中则观察到左侧后部顶下回的显著激活. fMRI结果提示, 局部元素按照不同方式进行知觉组织时, 整体知觉由不同的神经机制完成.     

负激活脑区相互作用的任务相关性

负激活是脑功能成像中非常普遍的现象, 由于其生理机制未知, 直到近来才成为系统研究的焦点. 目前对负激活的研究主要着重于确定脑血流出现减低的区域, 对于执行认知任务过程中, 这些脑区之间相互作用及协同工作的模式的研究相对较少. 本研究采用基于内部条件的脑区间协方差分析方法(within-condition inter-regional covariance analysis, WICA)分析了符号方向判别和数字大小比较两个不同认知任务的负激活情况. 结果表明, 虽然两个不同任务情况下出现负激活的脑区都集中在后扣带回、楔前叶、角回及额叶区域, 但各负激活脑区间的相互作用及活动规律却存在着差异, 初步推测可能与外在任务的不同或者与认知负荷或注意资源需求不同有关, 精确界定是哪种原因所致还需要进一步的深入研究.     

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.     

脑损伤对道德行为的影响及相关伦理困境

以道德的全脑协同活动为前提,尝试厘清特定脑区损伤对道德行为的影响.脑损伤引起的道德后果主要表现为不道德行为.在大脑皮层,"自我"功能丧失通常是额叶损伤的结果,颞叶损伤可导致暴力攻击等问题行为;眶额叶损伤还可能引起风险决策、社会情感、自我信息矫正等方面障碍,腹内侧前额叶损伤则可能产生学习适应、抽象事件判断、自我控制等功能受损.在大脑皮层下,一些患者的严重暴力侵害行为和杏仁核损伤有关;下丘脑、苍白球、隔核等损伤的行为后果通常与基本生理需求的不恰当满足有关,主要表现为性道德失调;还有些脑区损伤的影响被放置于特定脑神经网络中进行了探讨.基于脑损伤研究所提出的道德脑机制假设,通常将心理过程或心理能力作为中间要素,而非寻求道德和脑的直接对应关系.脑损伤在道德领域的研究和应用面临着诸多伦理争议,主要围绕患者的道德行为评价、道德功能提升、污名化等.未来亟待探讨脑损伤影响道德行为的认知神经机制、确立与完善脑损伤后遗症的多样化图谱及扎根中国土壤开展研究等.     

儿童观看卡通片激活内侧前额皮层

成人的内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex, MPFC)参与加工真实人物而非虚拟人造角色的心理活动. 与成人相比, 儿童更加迷恋卡通形象, 本文研究儿童的MPFC活动是否也能区分加工真实人物和虚拟人造角色的心理活动. 通过功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)测量10岁儿童观看电影和卡通片段时候的大脑激活情况, 其中电影和卡通分别代表真实和虚拟生活场景. 结果发现, 与成人不同, 儿童的MPFC在观看描述类似事件的真实人物和虚拟角色的时候都会被激活. 这些结果表明, 10岁左右的儿童观看虚拟现实中的人造角色时, 其MPFC可以被自动激活, 这与成人的MPFC活动不同.     

孤独症脑自发活动动态性及其整合的异常机制

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一种病因未明,患病率日益增高的神经发育障碍.目前大多数静息态功能磁共振成像(resting-state f MRI,R-f MRI)研究仅考察了ASD患者脑活动的静态特征,忽视了动态特征.近期研究发现,不同R-f MRI局部指标的动态性之间存在一致性.本研究基于ASD公开数据库,使用滑动时间窗方法系统计算了480名ASD患者和539名健康对照(typical control,TC)被试的主流R-f MRI局部指标的动态性及R-f MRI局部指标之间的一致性动态特征,并考察了这些指标与ASD行为指标之间的关系.我们发现ASD患者在外侧额叶呈现出动态性显著升高,该现象在低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuations,ALFF)和度中心性(degree centrality,DC)的动态性中都有体现.我们也发现ALFF,DC和局部一致性(regional homogeneity,Re Ho)的动态性在视觉相关脑区,如梭状回、距状沟和舌回呈现下降.在进一步考察了这些指标之间的一致性动态特征后,发现ASD患者的一致性动态特征显著低于TC组被试,表现出显著下降的功能整合能力.我们的结果表明ASD患者存在着脑自发活动动态性及其整合的异常.     

小脑在手指序列运动学习中作用的功能磁共振成像

小脑究竟参与随意运动的学习过程(motor learning)还是操作过程(motor performance)最近引起了新的争议. 采用功能磁共振成像技术, 观察了8名被试长时程学习前后小脑激活体积的变化. 结果发现, 在相同运动频率条件下, 学习后小脑激活体积明显减少. 更为重要的是, 尽管学习序列在41 d训练后成绩明显好于对照序列, 但两种序列的激活位置和激活体积几乎相同. 这些结果提示, 小脑参与运动学习过程而不是运动操作本身, 训练导致的小脑激活变化可能与学习有关而与运动操作性质的改变无关.     

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.     

TRPC通道的结构机制研究进展

经典型瞬时受体电势通道(transient receptor potential canonical channel, TRPC)是一类重要的非选择性阳离子通道.该通道家族包含多个成员,在体内广泛分布,参与多种生理病理过程,是治疗如局灶节段性肾小球硬化症(focal segmental glomerular sclerosis, FSGS)等疾病的药物靶点.得益于单颗粒冷冻电子显微镜技术的快速发展,目前已解析的TRPC通道家族多个成员的结构展示了TRPC通道四聚体的组装模式、各结构域的空间排布、具有调节功能的钙离子结合位点和多种小分子化合物的作用位点.这些结构信息与功能实验相辅相成,共同揭示了TRPC通道被钙离子双向调节的机制、小分子化合物的作用机制,以及在人类遗传疾病中发现的致病突变体的激活机制.这些研究进展为进一步探索TRPC通道的工作原理和靶向TRPC通道的药物开发提供了坚实的基础.     

多项式模型在道德判断研究中的应用

道德判断的矛盾与冲突是影响社会和谐、社会合作的重要因素.本文旨在回顾道德判断的已有研究,并介绍多项式模型在道德判断研究中的应用.道德判断双加工模型认为,个体的道德判断由两种道德原则驱动:功利论原则与道义论原则.在判断行为是否道德时,功利论主要关注行为结果是否能最大化整体利益,而道义论则关注行为本身是否符合道德规范.为测量个体的道德判断倾向,研究者开发了一系列功利论与道义论相冲突的道德困境.首先,本文介绍传统道德困境范式的局限以及道德判断多项式模型的优势.传统道德困境范式存在的主要局限有:(1)未设计能分离行为结果以及道德规范独立作用的道德困境,因此无法准确测量个体在道德判断中对行为结果与道德规范的在意程度;(2)无法排除个体在道德困境中做判断时伤害他人偏好、不行动偏好等混淆变量;(3)无法刻画道德判断的心理加工过程,进而无法量化不同心理过程在道德判断中的重要程度.为了克服上述传统道德困境范式的局限,研究者将多项式模型(multinomial model)运用在道德判断研究中,提出道德判断的CNI模型,即将道德判断的心理过程分解为后果敏感性、道德规范敏感性以及不行动偏好,并使用模型参数分别量化这些心理过程在道德判断过程中的重要程度.其次,回顾道德判断多项式模型实证研究的最新进展,并总结其如何促进双加工模型的修正,并深化我们对道德判断中个体差异(性别、精神病态特质)的理解.最后,指出道德判断多项式模型的局限,并对未来研究提供了建议.