正性與負(fù)性情感的fmri觀察

正性與負(fù)性情感的fmri觀察

情感是人類認(rèn)知和其他功能的最高功能。對(duì)人類情感認(rèn)知的研究模式主要建立在認(rèn)知心理學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ交A(chǔ)上。實(shí)驗(yàn)材料主要以情緒圖片，情緒面孔和語(yǔ)言文字材料為主。其中最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)摸式為情緒的Stroop實(shí)驗(yàn)（EmotionalStroopParadigm）。雖然人類情緒產(chǎn)生和加工的腦功能機(jī)制仍然不清楚，功能核磁共振成像（functionalMagneticResonanceImagefMRI）技術(shù)為情感障礙的神經(jīng)解剖基礎(chǔ)及功能機(jī)制的研究提供了新的途徑。1對(duì)象和方法1.1．語(yǔ)言為漢語(yǔ)健康志愿者6名，女性5名，男性1名，年齡24-28歲，平均25.5歲。均為在校研究生，以漢語(yǔ)為母語(yǔ)。右利手，視力好或矯正視力好。無(wú)頭顱外傷史，無(wú)酒、藥物依賴史，精神神經(jīng)疾病史，無(wú)心、肝、脾、腎等重大軀體疾病史。1.2tspinsoe的合成超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)。磁場(chǎng)均勻度小于2ppm,梯度場(chǎng)為25mT/m,切換率200mT·m-1·ms-1。配有Functool腦功能成像后處理軟件包。使用快速自旋回波（FastSpinEcho,FSE）序列，獲取T1FLAIR圖像。成像參數(shù)：TR2000ms,TE12ms,FOV24x18，掃描層厚8mm，間隔2mm，矩陣256x256。fMRI采用平面回波序列(EchoPlanarImaging,EPI)，血氧水平依賴法（BloodOxygenationLevelDependent,BOLD）功能成像技術(shù)，單次激發(fā)。成像參數(shù)：TE60ms,TR4000ms,FOV24x24，層厚8mm，間隔2cm，矩陣64x64cm,IR750ms。每序列成像512幅，每人兩序列共成像1024幅。1.3刺激模式和mri測(cè)試1.3.1任務(wù)組和對(duì)照組時(shí)間本研究應(yīng)用組塊刺激模式（BlockDesign）。每序列4分鐘，分為12塊，每塊20秒。任務(wù)組與對(duì)照組時(shí)間均為20s。具體模式為：任務(wù)—對(duì)照—任務(wù)—對(duì)照—任務(wù)—對(duì)照—任務(wù)—對(duì)照—任務(wù)—對(duì)照—任務(wù)—對(duì)照。1.3.2受害者建議及應(yīng)對(duì)方法(1)實(shí)驗(yàn)前向受試者簡(jiǎn)要介紹該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和目的意義，并就實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中可能發(fā)生的一些干擾，如磁共振掃描時(shí)的機(jī)器噪聲，幽閉緊張等作了解釋并給予應(yīng)對(duì)建議，爭(zhēng)取受試者主動(dòng)配合，盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差。(2)受試者仰臥，使用標(biāo)準(zhǔn)正交頭部專用線圈，用海綿墊固定頭部，以減少頭部的活動(dòng)。提供耳塞，最大程度減少噪音。(3)常規(guī)磁共振T1加權(quán)橫斷位掃描后進(jìn)行BOLDEPI功能成像掃描。每次掃描前均需進(jìn)行床位校正、均場(chǎng)。掃描線與胼胝體膝部與壓部連線平行。層數(shù)為8層,掃描參數(shù)如上。功能成像正性語(yǔ)言任務(wù)與負(fù)性語(yǔ)言任務(wù)分別采集。每次采集時(shí)間為256s。1.3.3視覺(jué)文化材料選擇常見(jiàn)能引起高興和悲傷的二字中文詞匯各60個(gè)，經(jīng)20名在校研究生按能引起正性和負(fù)性情緒的程度排序。每個(gè)任務(wù)選擇排在前面的24個(gè)詞匯，每張幻燈4個(gè)詞匯，共6張幻燈。以上語(yǔ)言材料預(yù)先錄制在電腦上，通過(guò)高清晰度的投影儀,投影于掃描床正前方的白紙上。詞匯的空間排布、字型大小和顏色都一致。執(zhí)行任務(wù)組時(shí)要求受試者注視單詞并盡量理解其語(yǔ)義后,對(duì)屏幕上出現(xiàn)的四個(gè)詞匯進(jìn)行聯(lián)想，如“艾滋、下崗、空難、癌癥”，不要出聲,不要默讀；對(duì)照任務(wù)時(shí)囑被試者注視屏幕中心的紅點(diǎn)，不做任何思維活動(dòng)以便作為基線任務(wù)。完成任務(wù)后由受試者如實(shí)報(bào)告正性語(yǔ)言和負(fù)性語(yǔ)言的理解百分率、實(shí)驗(yàn)時(shí)的感受、情緒變化等心理狀態(tài)。1.4圖像的標(biāo)準(zhǔn)化處理使用Functool軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。為消除受試者間的個(gè)體差異(如腦大小及體位變化等所致差異)的影響，準(zhǔn)確地進(jìn)行時(shí)間、空間定位分析，應(yīng)用Talairach和Tournoux三維定位系統(tǒng)對(duì)所獲圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。按照語(yǔ)言任務(wù)的序列將功能信號(hào)的時(shí)間過(guò)程設(shè)定理想的參考波形（6個(gè)方波），將每個(gè)像素的時(shí)間-強(qiáng)度曲線與參考波形進(jìn)行對(duì)照分析，凡相關(guān)系數(shù)≥0.40(P<0.01）的像素即可認(rèn)為與實(shí)驗(yàn)任務(wù)有可靠的相關(guān)性。最后將功能信號(hào)與T1WI解剖圖像融合，觀察功能區(qū)的位置。1.5統(tǒng)計(jì)處理所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用國(guó)際公認(rèn)SAS8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。應(yīng)用χ2檢驗(yàn)。2結(jié)果2.1情緒方面的變化受試者可以清晰的看見(jiàn)屏幕上顯示的詞匯。漢語(yǔ)詞匯的理解率為100%，。受試者嚴(yán)格遵照任務(wù)———對(duì)照要求的思維———思維停頓模式，合作率100%。受試者報(bào)告可以區(qū)分出兩組任務(wù)代表不同的情感。一組產(chǎn)生興奮、高興的情緒，甚至想笑。而另一組產(chǎn)生悲傷、難過(guò)、不安的情緒。部分受試者注視詞匯時(shí)，伴隨圖片浮現(xiàn)，如“空難，殘骸，尸體，哭泣”中出現(xiàn)空難場(chǎng)景，親屬在旁哭泣。圖片影像不清晰。沒(méi)有想動(dòng)嘴，想跟讀的沖動(dòng)。受試者的聯(lián)想內(nèi)容多與自己的經(jīng)歷有關(guān)。2.2受試者激活區(qū)信號(hào)分析T1相未見(jiàn)大腦結(jié)構(gòu)異常。有意義的功能區(qū)應(yīng)顯示規(guī)整有規(guī)律的時(shí)間-強(qiáng)度曲線,即在靜止期內(nèi)信號(hào)接近基線水平,而活動(dòng)期內(nèi),信號(hào)則由低至最高,然后下降。本研究所有受試者激活區(qū)均顯示出上述規(guī)律性信號(hào)強(qiáng)度時(shí)間曲線變化。同時(shí)排除不符合上述規(guī)律性的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)間曲線變化的、由于大靜脈回流、運(yùn)動(dòng)偽影等因素所致的的假性激活區(qū)。2.3正性語(yǔ)言任務(wù)負(fù)性任務(wù)趨向于雙側(cè)激活。負(fù)性語(yǔ)言任務(wù)主要激活了雙側(cè)額上回，額中回，中央前回，頂上小葉，顳上回，顳中回；正性語(yǔ)言任務(wù)主要激活了左側(cè)額上回，中央前回，頂上小葉，顳上回，顳下回及小腦。負(fù)性語(yǔ)言任務(wù)還見(jiàn)到扣帶前回、杏仁體、丘腦、尾狀核頭及胼胝體的激活。正性語(yǔ)言任務(wù)及負(fù)性語(yǔ)言任務(wù)可見(jiàn)到枕葉的雙側(cè)激活，但是負(fù)性語(yǔ)言任務(wù)激活的范圍較正性語(yǔ)言任務(wù)廣（P<0.05）。見(jiàn)附表。3情緒stroop實(shí)驗(yàn)本研究中激活的區(qū)域涉及到語(yǔ)言、情感的處理、內(nèi)臟活動(dòng)乃至運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。左側(cè)額下回，通常認(rèn)為與語(yǔ)義的處理有關(guān)，負(fù)性語(yǔ)言大腦半球雙側(cè)都激活，而正性語(yǔ)言卻只激活了左側(cè)半球。推測(cè)人腦的默認(rèn)情感為正性，更樂(lè)于接觸代表正性的語(yǔ)言，而相對(duì)負(fù)性語(yǔ)言，大腦要更集中注意力，動(dòng)用更多的腦區(qū)進(jìn)行分析，判斷及聯(lián)想，包括邊緣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如扣帶前回、杏仁體、及尾狀核頭等。正性及負(fù)性語(yǔ)言任務(wù)都類似程度的激活小腦，由于實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格控制默讀及跟讀的情況，故考慮可能與小腦的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃功能有關(guān)。也有研究表明，小腦是邊緣系統(tǒng)、額、頂、顳葉情感通路的中繼站，因?yàn)樾∧X的毀損，可引起小腦情感認(rèn)知綜合征。人類的情感一直是各國(guó)科學(xué)家研究的熱點(diǎn)，但是其產(chǎn)生和加工的腦功能機(jī)制仍然不清楚。長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)人類情感認(rèn)知的研究模式主要建立在認(rèn)知心理學(xué)實(shí)驗(yàn)范式基礎(chǔ)上。其中最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綖榍榫w的Stroop實(shí)驗(yàn)（EmotionalStroopParadigm）。經(jīng)典的Stroop實(shí)驗(yàn)要求受試者判斷色詞所呈現(xiàn)的顏色。由此衍生的情緒Stroop實(shí)驗(yàn)顯示，情感詞匯的情緒色彩也能對(duì)顏色命名產(chǎn)生影響。發(fā)現(xiàn)焦慮個(gè)體命名具有威脅性含義的詞匯的顏色時(shí)，所需的時(shí)間更長(zhǎng)。研究者認(rèn)為，焦慮個(gè)體比正常情緒個(gè)體更容易將注意力專注于消極情緒信息，即受到詞義的干擾，提出焦慮個(gè)體對(duì)負(fù)性情緒存在注意偏向（attentionalbias）。神經(jīng)影像技術(shù)為人類情緒產(chǎn)生和加工的腦機(jī)制提供的新的研究手段，使我們有機(jī)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的一些猜想和結(jié)論進(jìn)行證實(shí)。Herrington用fMRI對(duì)情緒Stroop實(shí)驗(yàn)的神經(jīng)生理基礎(chǔ)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者在判斷中性、正性和負(fù)性詞匯的顏色時(shí)，正性詞匯的顏色判斷傾向于激活雙側(cè)背側(cè)前額（dorsolateralprefrontalcortex,DLPFC），且以左側(cè)為主。由此推測(cè)背側(cè)前額可能與正性情感的處理有關(guān)。Kensinger要求受試者僅注視一組代表某一物體的詞匯（如：“蛇”這個(gè)字）；或同時(shí)注視代表某一物體的詞匯和相應(yīng)的圖片（如：“蛇”這個(gè)字及蛇的圖片），其中一半具有感情色彩（如老鼠，蛇）。然后讓受試者聽(tīng)某一物體的詞匯，并判斷這一物體的圖片是否出現(xiàn)過(guò)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注視情緒詞匯和圖片時(shí)，fMRI伴較多眶回及杏仁核的激活，推測(cè)這些區(qū)域可減少錯(cuò)誤的發(fā)生率，可能與記憶相關(guān)腦區(qū)（如海馬）形成神經(jīng)環(huán)路有關(guān)。由于情緒的主觀體驗(yàn)差異較大，所以設(shè)計(jì)合適的刺激模式來(lái)成功誘發(fā)某種情緒是研究的關(guān)鍵。盡管目前研究中主要采用的情緒圖片、情緒面孔及語(yǔ)言文字材料，都能一定程度的代表人類情感特點(diǎn)，但是仍然和真實(shí)情景的情緒誘發(fā)有一定差距。本研究中的語(yǔ)境聯(lián)想刺激模式，又向模擬真實(shí)情感更進(jìn)了一步。但是由于樣本含量較少，所得結(jié)論尚需進(jìn)一步驗(yàn)證。深入研究可以完善試驗(yàn)設(shè)計(jì)，擴(kuò)大樣本含量，盡量控制實(shí)驗(yàn)變量，并結(jié)合其它現(xiàn)代科技手段，以增加結(jié)論的可信度。人類情感的研究與注意、記憶是密不可分的。不同的情感刺激模式由于其側(cè)重面不同，結(jié)果往往有差異。故今后的研究方向主要應(yīng)著重于聯(lián)合運(yùn)用多種刺激模式及神