正性與負性情感的fmri觀察

情感是人類認知和其他功能的最高功能。對人類情感認知的研究模式主要建立在認知心理學實驗模式基礎上。實驗材料主要以情緒圖片，情緒面孔和語言文字材料為主。其中最經典的實驗摸式為情緒的Stroop實驗（EmotionalStroopParadigm）。雖然人類情緒產生和加工的腦功能機制仍然不清楚，功能核磁共振成像（functionalMagneticResonanceImagefMRI）技術為情感障礙的神經解剖基礎及功能機制的研究提供了新的途徑。1對象和方法1.1．語言為漢語健康志愿者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，以漢語為母語。右利手，視力好或矯正視力好。無頭顱外傷史，無酒、藥物依賴史，精神神經疾病史，無心、肝、脾、腎等重大軀體疾病史。1.2tspinsoe的合成超導型磁共振成像系統。磁場均勻度小于2ppm,梯度場為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：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，單次激發。成像參數：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測試1.3.1任務組和對照組時間本研究應用組塊刺激模式（BlockDesign）。每序列4分鐘，分為12塊，每塊20秒。任務組與對照組時間均為20s。具體模式為：任務—對照—任務—對照—任務—對照—任務—對照—任務—對照—任務—對照。1.3.2受害者建議及應對方法(1)實驗前向受試者簡要介紹該實驗的設計原理和目的意義，并就實驗進行中可能發生的一些干擾，如磁共振掃描時的機器噪聲，幽閉緊張等作了解釋并給予應對建議，爭取受試者主動配合，盡量減少實驗誤差。(2)受試者仰臥，使用標準正交頭部專用線圈，用海綿墊固定頭部，以減少頭部的活動。提供耳塞，最大程度減少噪音。(3)常規磁共振T1加權橫斷位掃描后進行BOLDEPI功能成像掃描。每次掃描前均需進行床位校正、均場。掃描線與胼胝體膝部與壓部連線平行。層數為8層,掃描參數如上。功能成像正性語言任務與負性語言任務分別采集。每次采集時間為256s。1.3.3視覺文化材料選擇常見能引起高興和悲傷的二字中文詞匯各60個，經20名在校研究生按能引起正性和負性情緒的程度排序。每個任務選擇排在前面的24個詞匯，每張幻燈4個詞匯，共6張幻燈。以上語言材料預先錄制在電腦上，通過高清晰度的投影儀,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。執行任務組時要求受試者注視單詞并盡量理解其語義后,對屏幕上出現的四個詞匯進行聯想，如“艾滋、下崗、空難、癌癥”，不要出聲,不要默讀；對照任務時囑被試者注視屏幕中心的紅點，不做任何思維活動以便作為基線任務。完成任務后由受試者如實報告正性語言和負性語言的理解百分率、實驗時的感受、情緒變化等心理狀態。1.4圖像的標準化處理使用Functool軟件包對數據進行處理。為消除受試者間的個體差異(如腦大小及體位變化等所致差異)的影響，準確地進行時間、空間定位分析，應用Talairach和Tournoux三維定位系統對所獲圖像進行標準化處理。按照語言任務的序列將功能信號的時間過程設定理想的參考波形（6個方波），將每個像素的時間-強度曲線與參考波形進行對照分析，凡相關系數≥0.40(P<0.01）的像素即可認為與實驗任務有可靠的相關性。最后將功能信號與T1WI解剖圖像融合，觀察功能區的位置。1.5統計處理所有實驗數據用國際公認SAS8.0統計軟件進行統計。應用χ2檢驗。2結果2.1情緒方面的變化受試者可以清晰的看見屏幕上顯示的詞匯。漢語詞匯的理解率為100%，。受試者嚴格遵照任務———對照要求的思維———思維停頓模式，合作率100%。受試者報告可以區分出兩組任務代表不同的情感。一組產生興奮、高興的情緒，甚至想笑。而另一組產生悲傷、難過、不安的情緒。部分受試者注視詞匯時，伴隨圖片浮現，如“空難，殘骸，尸體，哭泣”中出現空難場景，親屬在旁哭泣。圖片影像不清晰。沒有想動嘴，想跟讀的沖動。受試者的聯想內容多與自己的經歷有關。2.2受試者激活區信號分析T1相未見大腦結構異常。有意義的功能區應顯示規整有規律的時間-強度曲線,即在靜止期內信號接近基線水平,而活動期內,信號則由低至最高,然后下降。本研究所有受試者激活區均顯示出上述規律性信號強度時間曲線變化。同時排除不符合上述規律性的信號強度時間曲線變化的、由于大靜脈回流、運動偽影等因素所致的的假性激活區。2.3正性語言任務負性任務趨向于雙側激活。負性語言任務主要激活了雙側額上回，額中回，中央前回，頂上小葉，顳上回，顳中回；正性語言任務主要激活了左側額上回，中央前回，頂上小葉，顳上回，顳下回及小腦。負性語言任務還見到扣帶前回、杏仁體、丘腦、尾狀核頭及胼胝體的激活。正性語言任務及負性語言任務可見到枕葉的雙側激活，但是負性語言任務激活的范圍較正性語言任務廣（P<0.05）。見附表。3情緒stroop實驗本研究中激活的區域涉及到語言、情感的處理、內臟活動乃至運動系統。左側額下回，通常認為與語義的處理有關，負性語言大腦半球雙側都激活，而正性語言卻只激活了左側半球。推測人腦的默認情感為正性，更樂于接觸代表正性的語言，而相對負性語言，大腦要更集中注意力，動用更多的腦區進行分析，判斷及聯想，包括邊緣系統結構，如扣帶前回、杏仁體、及尾狀核頭等。正性及負性語言任務都類似程度的激活小腦，由于實驗嚴格控制默讀及跟讀的情況，故考慮可能與小腦的運動計劃功能有關。也有研究表明，小腦是邊緣系統、額、頂、顳葉情感通路的中繼站，因為小腦的毀損，可引起小腦情感認知綜合征。人類的情感一直是各國科學家研究的熱點，但是其產生和加工的腦功能機制仍然不清楚。長期以來對人類情感認知的研究模式主要建立在認知心理學實驗范式基礎上。其中最經典的實驗模式為情緒的Stroop實驗（EmotionalStroopParadigm）。經典的Stroop實驗要求受試者判斷色詞所呈現的顏色。由此衍生的情緒Stroop實驗顯示，情感詞匯的情緒色彩也能對顏色命名產生影響。發現焦慮個體命名具有威脅性含義的詞匯的顏色時，所需的時間更長。研究者認為，焦慮個體比正常情緒個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，提出焦慮個體對負性情緒存在注意偏向（attentionalbias）。神經影像技術為人類情緒產生和加工的腦機制提供的新的研究手段，使我們有機會對實驗心理學的一些猜想和結論進行證實。Herrington用fMRI對情緒Stroop實驗的神經生理基礎進行了研究，結果發現受試者在判斷中性、正性和負性詞匯的顏色時，正性詞匯的顏色判斷傾向于激活雙側背側前額（dorsolateralprefrontalcortex,DLPFC），且以左側為主。由此推測背側前額可能與正性情感的處理有關。Kensinger要求受試者僅注視一組代表某一物體的詞匯（如：“蛇”這個字）；或同時注視代表某一物體的詞匯和相應的圖片（如：“蛇”這個字及蛇的圖片），其中一半具有感情色彩（如老鼠，蛇）。然后讓受試者聽某一物體的詞匯，并判斷這一物體的圖片是否出現過。結果發現，注視情緒詞匯和圖片時，fMRI伴較多眶回及杏仁核的激活，推測這些區域可減少錯誤的發生率，可能與記憶相關腦區（如海馬）形成神經環路有關。由于情緒的主觀體驗差異較大，所以設計合適的刺激模式來成功誘發某種情緒是研究的關鍵。盡管目前研究中主要采用的情緒圖片、情緒面孔及語言文字材料，都能一定程度的代表人類情感特點，但是仍然和真實情景的情緒誘發有一定差距。本研究中的語境聯想刺激模式，又向模擬真實情感更進了一步。但是由于樣本含量較少，所得結論尚需進一步驗證。深入研究可以完善試驗設計，擴大樣本含量，盡量控制實驗變量，并結合其它現代科技手段，以增加結論的可信度。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重面不同，結果往往有差異。故今后的研究方向主要應著重于聯合運用多種刺激模式及神