積極情緒和消極情緒的大腦反應差異研究綜述

1、心理與行為研究2007,5(3:224228Studies of Psychology and Behavior2241積極情緒和消極情緒的劃分在情緒類型的劃分上,存在多種分類方式。傳統(tǒng)的情緒理論認為人類的情緒可以通過幾個維度進行區(qū)分,目前較為常用的方法是“效價喚醒度”的劃分方法:依據(jù)效價(valence 將情緒分類為正、負兩極,位于正極的稱積極情緒,通常帶來愉悅感受,位于負極的稱消極情緒,通常產(chǎn)生不愉悅感受;同時依據(jù)喚醒度(arousal 區(qū)分情緒的強弱,喚醒度越大,所產(chǎn)生的情緒就越強烈。情緒的這一分類方法在當前情緒研究中仍在廣泛應用,應用事件相關電位(ERP 、功能性核磁共振(fMRI 、

2、正電子放射斷層掃描(PET 等先進實驗手段的研究中也在使用。人們認為有幾個方面的原因使研究者沒有對情緒進行更為細致的劃分:首先,在實驗情景下,誘發(fā)積極或消極情緒比誘發(fā)具體某種情緒要簡單得多。其次,誘發(fā)某種具體情緒時會有很大的風險,因為被試很可能不能被恰當?shù)卣T發(fā)出研究者所希望的情緒。再次,從研究者的目的來說,并不一定非得誘發(fā)某種具體的情緒,因為積極情緒和消極情緒各有其特性,誘發(fā)出積極或消極情緒就達到了研究的目的。因此,在當前研究工作中效價喚醒度劃分情緒的方法仍具有廣泛的應用價值。情緒的產(chǎn)生總是會伴隨著相應的軀體反應以及心境的改變。那么積極情緒和消極情緒在生理反應和情緒表達上存在哪些差別?隨著先進

3、研究手段的應用,對積極情緒與消極情緒的生理特性進行比較的研究日益受到重視。Barrett 等認為,一旦控制了隨機誤差和系統(tǒng)誤差,積極情緒和消極情緒在反應與表達上將會具有很強的兩極性1。本文試圖從不同的角度歸納和比較積極情緒和消極情緒的大腦反應差異。2從生物進化角度看待積極情緒和消極情緒積極情緒和消極情緒在個體進化過程中具有不同的適應意義,進化的適應性使積極情緒和消極情緒具有不同的生理反應。消極情緒,像憤怒、恐懼和厭惡等,被認為是人類進化過程中具有適應意義的產(chǎn)物,是我們的祖先面對威脅時的適應行為:憤怒產(chǎn)生攻擊行為,恐懼促使個體逃跑,厭惡產(chǎn)生驅(qū)逐行為等等。處于消極情緒狀態(tài)時個體的思維會變得越來越狹

4、窄,思維往往聚焦于引起消極情緒的事件或情境,心態(tài)變得警惕而緊張,肢體血流加速,以備隨時的“爭斗或逃離”?？梢哉f,這些功能都有利于我們在生命受到威脅的環(huán)境中獲得生存2。而積極情緒卻不能從這樣的適應角度進行解釋。Fredickson 的“拓展塑造理論”(broaden-and-build theory 認為,從進化的角度說,積極情緒不是為了解決生存問題,而是為了解決個人的成積極情緒和消極情緒的大腦反應差異研究綜述*楊麗珠1董光恒1金欣俐1,2(1遼寧師范大學心理學系,大連116029(2大連醫(yī)科大學附屬第一臨床醫(yī)院,大連116010摘要情緒的產(chǎn)生通常伴隨著相應的生理變化。積極情緒和消極情緒在進化過

5、程中具有不同的適應意義,形成了不同的生理反應。該文綜述了積極情緒和消極情緒在大腦中的反應差異,歸納了相關的研究結(jié)論和存在的爭論,并指出尋找敏感情緒指標、腦功能定位、情緒調(diào)節(jié)等三個方向可能會在未來幾年顯著的推動情緒研究的進步。關鍵詞積極情緒,消極情緒,大腦反應,差異。分類號B845收稿日期:2007-1-24*本研究得到高等學校博士學科點專項科研基金20040165002項目和遼寧省社會科學基金L06BSH005項目的資助。作者簡介:楊麗珠,女,遼寧師范大學心理系教授,博士生導師。Email:yanglizhu126 。第3期長和發(fā)展問題:積極情緒具有更長遠利益上的適應意義3。它可以使個體獲得一

6、系列的個人資源,比如身體資源(身體技能、健康、社會資源(友誼、社會支持網(wǎng)絡、智力資源(知識,執(zhí)行控制和心理資源(張力,創(chuàng)造性和樂觀等。積極情緒具有拓展我們的注意、認知和行為,開闊知覺、思維在腦中反應傾向的功能:處于積極情緒狀態(tài)的個體思維開闊、心態(tài)積極而放松,更容易發(fā)現(xiàn)事件的積極意義4。它促使個體產(chǎn)生探求更為廣范事物的想法和行動(玩、探索、統(tǒng)合,而這一切又反過來給個體帶來積極的情緒反應5。3行為趨避系統(tǒng)對積極情緒和消極情緒在腦中的生理基礎,相關研究主要關注于兩個方面,第一是行為趨近系統(tǒng)(behavioral approach system,BAS,負責組織腦中與趨近獎勵和逃離、回避懲罰的反應,負

7、責對環(huán)境誘惑的刺激做出響應。第二是行為抑制系統(tǒng)(behavioral inhibition system,BIS,負責對令人厭煩的懲罰和刺激做出響應,或者促使個體對獎賞刺激做出延遲反應6。Depue等認為BAS是一個在進化中具有驅(qū)動個體行為,能夠產(chǎn)生趨近意義的搜尋行為和獲得獎勵為目的的情緒系統(tǒng)7。神經(jīng)科學家用EEG, PET,fMRI等研究手段,探索了個體在充滿誘惑和令人厭煩過程中的行為的神經(jīng)解剖學的基礎。研究發(fā)現(xiàn),前額葉皮層(pre-frontal cortex,PFC的不對稱性與趨近和回避系統(tǒng)的特定形式相關:左側(cè)PFC區(qū)域與積極情緒和趨近行為相關,右側(cè)PFC 區(qū)域與消極情緒和退縮行為相關8

8、。另外,Sutton 和Davidson應用EEG對額葉前部激活程度進行測量時發(fā)現(xiàn):具有更明顯左側(cè)額葉前部激活的個體相對那些表現(xiàn)出更強烈右側(cè)額葉前部激活的個體,在BAS上的得分要相對高于在BIS上的得分8。但是,也有神經(jīng)科學家證明情緒活動涉及中腦(midbrain的許多部位,而不僅僅是前額區(qū)域,并且這些部位之間存在著復雜的相互影響9。并且,前額葉功能不對稱性是不完全的:BAS和BIS都能各自驅(qū)動趨近和回避行為,也就是說,各自具有產(chǎn)生消極情緒和積極情緒的部分潛能10。4腦半球差異在情緒的腦半球問題上,目前仍存在著很多的爭論。其中重要的就是效價假說(valence-hypothe-sis。該理論認

9、為人類大腦左半球支配積極情感而右半球支配消極情感,也就是傾向于認為左半球處理積極情緒,右半球處理消極情緒。這一學說得到了大量的研究支持。Ahern采用EEG對積極情緒和消極情緒的對比研究發(fā)現(xiàn),積極情緒和消極情緒在大腦的額區(qū)具有單側(cè)化效應,積極情緒在左半球有更高的激活11。Davidson和Ekman的實驗結(jié)合了神經(jīng)科學的方法和面部表情分析的方法,實驗者有目的地拍攝了Duchenne癥患者對兩個“高興”電影片斷和兩個“厭惡”電影片斷時的表情反應,同時用EEG記錄腦生理電反應。結(jié)果表明Duchenne患者表現(xiàn)出的高興反應與大腦左側(cè)激活相聯(lián)系,厭惡與大腦右側(cè)激活相關。Davidson認為EEG顯示的

10、Alpha波段(812赫茲的不對稱性標示著個性特質(zhì),具有左側(cè)半球激活的個體通常使用更積極的方式,而那些右半球激活升高的個體傾向于用消極的反應方式12。Davidson 另有研究發(fā)現(xiàn),具有更多左側(cè)前額葉激活的個體相對于那些右側(cè)激活更多的人,可以更迅速地從消極情緒或者沮喪情緒中恢復正常13。Ashby提出,適度的積極情緒狀態(tài)會使中腦區(qū)域、前扣帶皮層的多巴胺水平升高,而多巴胺會提高思維的靈活性,使個體克服習慣化反應的能力增強9。很多學者對大腦左右半球差異的原因進行了解釋。Silverman和Weingartner認為兩個半球的差異來源于他們信息加工的方式:右半球分析感官信息的早期成分,負責防御性行為

11、,通常暗示著負性情緒。左半球分析隨后的成分,特別是探索、趨近和人際交流內(nèi)容,通常暗示著正性情緒14。Borod認為,負性情緒與生存相關,消極刺激通常需要個體對外界威脅的輸入信息進行加工與合成,當然其中更多是在右腦進行。積極情緒更多與語言和交際行為相關,也就是左側(cè)半球的任務15。但是,在大腦半球優(yōu)勢上也存在不一致的聲音。Tucker等的研究得出了相反的結(jié)論(左半球處理消極情緒,右半球處理積極情緒。究其差異原因,許多學者認為可能和左右利手相關。最新應用PET和fMRI的研究也表明大腦絕不像想象的那么簡單,在情緒發(fā)生過程中大腦的許多部位被激活,在大腦的左右、前后部位都會產(chǎn)生活躍區(qū)域16。這些都需要進

12、一步研究來證明。225第5卷心理與行為研究5積極情緒和消極情緒相關大腦區(qū)域差異隨著腦功能成像技術的發(fā)展,對情緒的大腦定位的研究不再寬泛地定位在某個半球,而是進行更精確的空間定位。有許多應用ERP、fMRI、PET 的研究已經(jīng)揭示了某些情緒活動的腦定位。盡管這些研究結(jié)論還很難使我們得出因果關系的判斷。5.1前額葉皮層前額葉皮層位于腦的最前方,額葉的運動皮層和前運動皮層的前部。它接受來自丘腦內(nèi)背側(cè)核的投射。它主要通過背外側(cè)、腹內(nèi)側(cè)和眶部來執(zhí)行和發(fā)揮不同的作用。PFC是情緒中樞的重要環(huán)節(jié)之一,在情緒加工中發(fā)揮著重要的作用。采用PET 研究發(fā)現(xiàn),負性情緒形成時在右側(cè)眶前回、額下回、額中回、額上回等部位

13、發(fā)現(xiàn)葡萄糖代謝率增高,而正性情緒則導致左側(cè)中央前回及后回的葡萄糖代謝率增高17。在精神分裂癥患者的治療中,切除PFC是方法之一,但手術后往往發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)許多情緒變化,不能有效控制情緒,情感冷漠等?；颊邘缀鯚o例外地出現(xiàn)消極情緒,難以被誘發(fā)積極情緒18。對正常人及焦慮癥患者的神經(jīng)成像研究表明,PFC 諸多區(qū)域的活性增長可反映消極情緒的加重。對心境障礙或焦慮障礙患者的腦電測量結(jié)果顯示:PFC 活性左右不對稱使得情緒反應調(diào)節(jié)過程顯示出個體差異,左側(cè)PFC活性強的患者有可能比右側(cè)PFC活性強者更快地從消極情緒和應激狀態(tài)中得到恢復。左側(cè)PFC興奮常導致積極情緒(如快樂,而激活右側(cè)PFC導致消極情緒(如厭惡

14、、悲傷、恐懼。5.2杏仁核杏仁核是人腦情緒網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中的一個重要部位,它由13個核團組成,杏仁基底外側(cè)復核和中央核被認為是恐懼學習和記憶的重要中樞:杏仁基底外側(cè)復核涉及感覺信息輸入和加工,而杏仁中央核涉及恐懼行為的表達。長期以來,對杏仁核損傷病例的觀察和研究一直是探討其在人類情緒記憶問題的主要資料來源。研究顯示,杏仁核毀損可阻斷大鼠對敵人和新異事物的恐懼19。在面孔辨別任務中,雙側(cè)杏仁核損害的患者認為陌生面孔容易接觸,他們辨別恐懼表情的能力較差20。這些研究都顯示杏仁核在消極情緒中發(fā)揮作用,而很少參與積極情緒的加工。有的研究直接用電刺激人腦杏仁核,從而導致個體產(chǎn)生大量的厭惡性情緒反應和恐懼情緒,

15、反過來,在厭惡性情緒反應時杏仁核神經(jīng)元的活動也明顯增強21。Breiter等人用fMRI研究顯示杏仁核在情緒信息處理過程中表現(xiàn)快速適應現(xiàn)象,厭惡條件反射任務中可觀察到杏仁核的早期激活。這一結(jié)果提示,在情緒記憶的處理過程中杏仁核可能僅在初期發(fā)揮作用22。5.3伏隔核伏隔核(nucleus accumbens位于前腦皮層下的前部,包含著多巴胺和類鴉片傳遞系統(tǒng),因而具有誘導積極情緒的作用。多巴胺是“腦的愉快神經(jīng)遞質(zhì)”。因此,這個部位經(jīng)常被腦神經(jīng)科學家認為是獎勵和愉快系統(tǒng)的一般流通渠道,被稱為“正性獎勵的感情通道”。采用藥物或藥物成癮的研究都支持中腦邊緣系統(tǒng)起著產(chǎn)生積極情緒的刺激作用。Ashby認為積

16、極情緒產(chǎn)生時,會導致多巴胺水平的升高。一些腦成像研究發(fā)現(xiàn)了在伏隔核的腦活動與多巴胺水平和自我報告的積極情感之間有積極關系,表明伏隔核與積極情緒之間的密切關系9。6與情緒有關的ERP成分事件相關電位雖然不能進行精確的腦定位,但作為具有毫秒級時間分辨率的腦電記錄儀器,可以從時間角度精確記錄情緒過程瞬息變化的狀態(tài),是非常好的情緒研究工具。盡管目前還沒有特定的情緒ERP成分,但研究者通過對情緒相關ERP成分特征的分析得出了一些有用的結(jié)論。有人發(fā)現(xiàn)在正常被試中消極刺激比積極刺激誘發(fā)更大的P300波幅,提示消極情緒能調(diào)動更多的神經(jīng)結(jié)構(gòu)參與情緒信息的加工23。Dolcos研究發(fā)現(xiàn)在記憶上,快樂和不快樂的圖片

17、相對于中性圖片在腦電活動晚期階段(400600ms會有更強表現(xiàn)。結(jié)論表明情緒信息對加工資源的占用上具有更多的優(yōu)先權(優(yōu)勢,進而可能導致更好的記憶效果24。Schupp等研究發(fā)現(xiàn)消極刺激比中性刺激在早期P300上會產(chǎn)生一個更強的波幅25。Keil等利用IAPS系統(tǒng)的圖片誘發(fā)出事件相關電位,統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)情緒圖片(積極和消極誘發(fā)的P3和慢波明顯高于中性圖片。也有人用帶情緒色彩的臉部圖片進行ERP研究,讓被試看一組惡心的臉與中性的臉混合的照片,結(jié)果發(fā)現(xiàn),看惡心的照片的被試在刺激后120ms時在大腦前部到中央部引起一個正電位,在250ms以后則是一個持續(xù)226第3期的正電位。相反,臉部識別成分N170卻不受

18、臉部表情的影響。他們認為情緒表情分析和臉部結(jié)構(gòu)特征分析是兩個并行的處理過程26。7有待深入探討的問題由于研究者在情緒研究中所采用的方法差異很大,包括實驗設計、任務、刺激特征、采用的記錄點的數(shù)量和位置,所評價的ERP成分和分析方法的差異等,造成當前研究者在情緒研究的結(jié)論上存在差異。但情緒的大腦研究畢竟只處于探索的階段,這些研究為我們的研究提供了很多的借鑒。我們認為,未來的研究應該在以下幾方面有所側(cè)重。7.1尋找較敏感的情緒反應指標當前對情緒研究遇到的困難之一在于相關的情緒生理指標非常少,特別是能夠?qū)Ψe極情緒和消極情緒進行區(qū)分的指標更少,這在一定程度上阻礙了對情緒神經(jīng)機制的深入研究。因此,未來研究

19、的重要內(nèi)容之一在于探索比較敏感的能夠區(qū)分積極情緒和消極情緒反應指標,進而通過對相應指標的測量來評估積極情緒和消極情緒在大腦中反應的異同,推進對情緒的相關研究。7.2積極情緒和消極情緒的腦功能定位差異盡管當前對情緒的腦定位研究已經(jīng)取得一定的成果,但是我們必須認識到這些研究更多停留在相關研究階段。當前研究所呈現(xiàn)的某種情緒過程發(fā)生時,特定的腦部位會被激活,這可能反映了這種情緒過程的原因,但也可能是這種情緒過程的結(jié)果。所以,這僅僅是一種相關性關系。因此,要想弄清楚某種情緒過程的神經(jīng)生理原因仍然需要具有因果關系的證據(jù),比如要控制腦某個部位的激活從而觀察是否產(chǎn)生這種情緒過程,特定腦區(qū)的毀損或缺失是否會導致

20、某種情緒過程的缺失等等。7.3對積極情緒和消極情緒進行調(diào)節(jié)的生理反應差異情緒的調(diào)節(jié)是個體情緒活動的重要方面?，F(xiàn)實中,不但消極情緒需要調(diào)節(jié),積極情緒也需要調(diào)節(jié)。由于積極情緒和消極情緒在生理反應上存在差異,個體對積極情緒和消極情緒進行調(diào)節(jié)的過程是否具有差異,有什么樣的差異,這一過程伴隨著怎樣的心理和生理變化?對不同類型、不同強度的情緒進行調(diào)節(jié)的過程又存在怎樣的差異?所有這些問題的研究都是非常有意義的。參考文獻1Barrett L F,Russell J A.Independence and bipolarity in the structure of current affect.Journal

21、of Personality and Social Psychology,1998,74(6:9679842Fredickson B L.The value of positive emotions.American Sci-entist,2003,91(4:3303353Fredickson B L.The role of positive emotions in positive psy-chology:The Broaden-and-Build theory of positive emotions.American Psychologist,2001,56(2:2182264Fredi

22、ckson B L,Branigan C.Positive emotions broaden the scope of attention and thought-action repertoires.Cognition and Emotion,2005,19(3:3133325Fredickson B L,Joiner T.Positive emotions trigger upward spi-rals toward emotion well-being.Psychological Science.2002,13(2:1721756Davidson R J,Jackson D C,Kali

23、n N H.Emotion plasticity, context and regulation:Perspectives from affective neuroscience.Psychological Bulletin.2000,126(4:8909097Depue R A,Collins P F.Neurobiology of the structure of per-sonality:Dopamine,facilitation of incentive motivation,and ex-traversion.Behavior andBrain Science,1999,22(3:4

24、91569 8Sutton S K,Davidson R J.Prefrontal brain asymmetry:A bio-logical substrate of the behavioral approach and inhibition sys-tem.Psychological Science,1997,8(2:2042109Ashby F G,Isen A M,Turken A U.A neuropsychological theo-ry of positive affect and its influence on cognition.Psychological Bulleti

25、n.1999,125(3:52955010Carver C S.Pleasure as a sign you can attend to something else:Placing positive feelings within a general model of affect.Cognition and Emotion.2003,17(2:24126111Ahern G L,Schawartz G E.Differential lateralization for positive and negative emotion in the human brain:EEG spectral

26、 analy-sis.Neuropsychologia,1985,23(2-3:74575512Davidson R J,Ekman P,Saron C D,etal.Approach-withdraw and cerebral asymmetry:Emotional expression and brain physiol-ogy I.Journal of Personality and Social Psychology.1990,58(2:23024113Davidson R J,Coe C C,Dolski I,et al.Individual differences in prefr

27、ontal activation asymmetry predict natural killer cell ac-tivity at rest and in response to challenge.Brain,Behavior and Immunity,1999,12(1:9310814Silberman E K,Weingartner H.Hemispheric lateralization.of227第5卷心理與行為研究functions related to emotion.Brain and Cognition,1986,5(3: 32235315Borod J C.Interh

28、emispheric and intrahemispheric control of e-motion:a focus on unilateral brain damage.Journal of Consult Clinical Psychology,1992,60(2:33934816Tucker D M,Williamson P A.Asymmetric neural control sys-tems in human self-regulation.Psychological Review,1984,91(1:18521518Gray J R,Braver T S,Raichle M E

29、.Integration of emotion and cognition in lateral prefrontal cortex.Proceedings of the National Academy of Sciences,2002,99(6:4115412019Fox R,Sorenson C A.Bilateral lesions of the amygdale attenu-ate analgesia included by diverse environmental challenges.Brain Research,1994,64(8:21522120Adolphs R,Tra

30、nel D,Damasio A R.The human amygdale insocial judgement.Nature,1998,393:47047421LeDoux J E.Emotional memory systems in the brain.Behavioral Brain Research,1993,58(1:697922劉鼎,姚樹橋.杏仁核對情緒顯著性長時記憶鞏固過程的調(diào)節(jié).中國行為醫(yī)學科學.2006,15(7:66466623An S K,Lee S J,Lee C H.et al.Reduced P3amplitudes by negative facial emoti

31、onal photographs in schizophrenia.Schizophrenia Research,2003,64(1:12513524Dolcos F,Cabeza R.Event related potentials of emotioal memory: Encoding pleasant,unpleasant,and neural pictures.Cognitive,Af-fective and Behavioral Neuroscience,2002,2(3:25226325Schupp H T,Cuthber B N,Bradley M M,et al.Affective pic-ture processing:The l