视觉情绪效价信息加工的脑机制研究

Emotion plays a very important role in human evolution and everyday life, which has a direct and important impact on our mental and physical health. So, further study on the brain mechanisms of emotion has important significance both in theory and practice. On the basis of the preliminary study of facial expression, this project attempt to explore the brain mechanism of emotional valence processing including many kinds of types of visual emotional stimuli. With the application of high temporal resolution of ERP technology and high spatial resolution of fMRI technology, the present study uses rapid serial visual presentation paradigm in a dual task to investigate the time course and activation in brain when processing the emotional valence information of facial expressions, body expressions, emotional pictures and emotional words. The impact on emotional valence information processing of task requirement and attentional resources will also be concerned. The purpose of the study is to establish a stage model of time course in brain covering the three types of visual emotional stimuli processing in different valence based on the combination of the traditional total average with Single-trial analysis on ERP data. Moreover, the neural network model of visual emotional valence information processing will be established through comprehensive analysis of fMRI data. The implementation of this project will help to reveal provide scientific evidence for diagnose and treat diseases that lead by emotion.

情绪在人类进化和日常生活中都起着非常重要的作用，它对我们心理和生理健康有着直接而重要的影响。因此，深入研究情绪的脑机制具有重要的理论和现实意义。在前期面孔表情研究的基础上，本课题组试图探讨多种视觉刺激材料所包含情绪效价信息加工的大脑机制。研究采用了"双任务快速序列视觉呈现"范式，并运用高时间分辨率的ERP技术和高空间分辨率的fMRI技术，分别研究了面孔表情、身段表情、情绪图片和情绪词语的情绪效价信息在大脑加工的时间过程和激活情况，同时也考察了任务要求和注意资源对情绪效价信息加工的影响机制。在对ERP数据进行传统总平均分析与Single-trial分析相结合的基础上，我们力图建立一个完整反映情绪效价信息脑内加工时间过程的模型。通过对fMRI数据的综合分析，我们希望揭示视觉情绪效价信息加工的神经网络模型。本项目的执行也将为由情绪所导致的相关疾病的诊断、治疗提供科学依据。

本项目基于项目负责人先前提出的面孔表情加工三阶段模型，进一步研究了该模型是否普遍适用于其他视觉刺激材料的情绪效价信息加工，即情绪效价信息加工的三阶段模型是否具有普适性。研究中使用了面孔表情、情绪词语、情绪图片和身段表情等不同视觉刺激材料。研究结果发现，情绪形容词诱发的脑电成分符合面孔表情加工三阶段模型，从而将该模型的适用性从单纯的面孔表情扩展到情绪形容词上。但是形容词、名词和动词都可以表达不同的情绪信息，而形容词能够最清楚最强烈地表达情绪，那么，形容词的研究结果能否推广到名词与动词中呢？我们采用三种不同情绪效价的名词，使用与情绪形容词实验中相似的双任务快速序列视觉呈现范式。行为结果发现，负性名词比正性和中性名词的正确率更高，后两者之间没有显著差异。ERP结果发现，P1成分不受名词情绪信息的调控，而N170成分则是正性与负性名词大于中性名词，晚期的LPC成分受到了不同情绪效价信息的调节，具体表现为负性名词诱发的LPC波幅大于中性和正性，后两者之间也存在显著差异。情绪名词的研究结果表明了，在情绪加工三阶段模型中，后两个加工阶段的稳定性和普适性更高。我们进一步采用情绪图片来检验三阶段模型是否适用于一般情绪图片加工，实验结果发现情绪图片在200ms之后诱发的ERP 成分，也是符合三阶段模型的第二和第三个阶段。本项目通过系列研究建立了一个跨越不同刺激材料的情绪效价信息加工的脑内加工时间模型，揭示了不同视觉刺激类型所包含的情绪效价从本质上具有一定的一致性，而不同刺激材料的特殊性也导致了其加工的差异性，这些研究丰富了对情绪加工的脑内时间过程的认识，体现出了重要的理论意义。