2009年全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文中英文摘要:不同情緒義的詞的“閾下啟動”效應(yīng)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究
作者姓名:羅倩
論文題目:不同情緒義的詞的“閾下啟動”效應(yīng)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究
作者簡介:羅倩,女,1975年11月出生,2000年9月師從于北京師范大學(xué)彭聃齡教授,于2003年6月獲博士學(xué)位。
中文摘要
我們的大腦每天都要接受數(shù)以億計的信息,這些信息有著不同程度的情感意義,其中的大多數(shù)信息是我們無法意識到的。但是,這些無意識的信息還是在我們的大腦中留下了痕跡,并影響到我們的行為。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)(cognitive?neuroscience)的研究發(fā)現(xiàn),這些無意識(或“閾下”)的信息對我們的腦和行為都有不可忽視的影響。
“閾下重復(fù)啟動”(subliminal?repetition?priming)或“無意識重復(fù)啟動”(unconscious?repetition?priming)”是典型的無意識信息加工的例子。當(dāng)刺激的呈現(xiàn)是在被試的感覺閾限之下(subliminal),即被試者覺察不到時,被試者對呈現(xiàn)的刺激信息仍進(jìn)行了表征。這種表征會促進(jìn)其后在感覺閾限上時的加工。最新的研究發(fā)現(xiàn),人們對于不同情緒刺激的反應(yīng)是不一樣的。但是,在無意識層面上,大腦對不同情緒意義刺激的反應(yīng)是否不同,這個問題在學(xué)術(shù)界還不完全清楚。最近興起的功能核磁共振成像(Functional?Magnetic?Resonance?Imaging,fMRI)技術(shù)為研究無意識信息加工提供了有利條件。
在本論文中,我們通過一系列實驗研究了這個問題。我們的假設(shè)是,與不同情緒意義刺激相應(yīng)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制是不一樣的?;蛘哒f,由它們引起的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)及其相應(yīng)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制是不同的。為了同時探討注意對這種效應(yīng)的影響,本研究還采用了不同的注意任務(wù)。
本論文包括一系列行為實驗和功能核磁共振成像(Functional?Magnetic?Resonance?Imaging,fMRI)研究,使用的實驗范式是“掩蔽式重復(fù)啟動范式”(masked?repetition?priming?paradigm)。
實驗及方法
1.預(yù)實驗:掩蔽式重復(fù)啟動研究
我們首先進(jìn)行了一個探索性的預(yù)備實驗,目的是看在我們的實驗場景下,應(yīng)用我們所設(shè)的實驗參數(shù),是否能得到閾下啟動效應(yīng)(因為很多研究發(fā)現(xiàn)閾下啟動效應(yīng)并不總能獲得)。我們變化了啟動刺激呈現(xiàn)的次數(shù):0,1?或?2,來觀察啟動刺激只呈現(xiàn)1次是否就可獲得顯著的啟動效應(yīng)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn):和無啟動條件相比,啟動刺激出現(xiàn)1次和2次的條件下都縮短了目標(biāo)詞的加工時間。但反應(yīng)時在啟動刺激出現(xiàn)1次和2次時無顯著差別,說明將無意識啟動刺激增加到2次,并不能進(jìn)一步提高反應(yīng)速度。我們在隨后的實驗中將使用相似的實驗參數(shù)和相似的實驗設(shè)計。
2.研究1:情緒判斷任務(wù)中情緒詞的掩蔽式重復(fù)啟動(行為實驗)
本實驗采用情緒判斷任務(wù)研究了情緒詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)。目的是研究當(dāng)注意集中在詞匯的情緒義時,詞匯的情緒價對閾下重復(fù)啟動效應(yīng)的影響。本研究包括兩個實驗。實驗一使用無啟動條件作為控制條件,實驗二使用無關(guān)啟動條件作為控制條件。
盡管控制條件不同,兩個實驗的總體反應(yīng)趨勢一致:
1)積極詞的反應(yīng)速度較快。
2)積極和消極詞都有顯著的啟動效應(yīng),但積極詞的啟動效應(yīng)更大。
3.研究2:知覺判斷任務(wù)中情緒詞的掩蔽式重復(fù)啟動(行為實驗)
研究2采用知覺判斷任務(wù),即注意不是指向情緒義,而是指向刺激的知覺特征,在這種條件下,進(jìn)一步研究重復(fù)啟動效應(yīng)是否受到注意的調(diào)控,包括兩個實驗:
實驗一研究當(dāng)注意指向知覺特征時,積極、消極、中性詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng),發(fā)現(xiàn):
1)在無關(guān)啟動條件下,積極、消極、中性詞的反應(yīng)時無差別,但在重復(fù)啟動條件下,消極詞的反應(yīng)速度比積極詞和中性詞快。這是由幾種詞的不同啟動效應(yīng)造成的。
2)情緒詞存在顯著的啟動效應(yīng),但消極詞的啟動效應(yīng)較大,中性詞沒有啟動效應(yīng)。
為了進(jìn)一步探討中性詞無啟動效應(yīng)的原因,實驗二研究了中性詞在中性詞場景中的啟動效應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)有顯著的啟動效應(yīng)。說明在實驗一中,中性詞沒有啟動效應(yīng)是由于受加工項目環(huán)境的影響,即存在項目環(huán)境效應(yīng)(list?context?effect)。
綜合研究1和2,我們發(fā)現(xiàn):詞匯的情緒價和實驗的注意條件對閾下重復(fù)啟動效應(yīng)有顯著影響。
4.研究3:情緒判斷任務(wù)中情緒詞的掩蔽式重復(fù)啟動(事件相關(guān)fMRI研究)
本研究采用研究1的實驗范式,用事件相關(guān)fMRI的方法進(jìn)行了腦成像研究,目的是要發(fā)現(xiàn)積極詞和消極詞的無意識啟動的神經(jīng)機(jī)制。我們尤其關(guān)心杏仁核,顳枕區(qū)和前額葉在無意識啟動中的作用。
研究發(fā)現(xiàn),積極和消極詞的啟動效應(yīng)的腦機(jī)制不同。消極詞的啟動效應(yīng)表現(xiàn)為幾個腦區(qū)活動的增強(qiáng),如右側(cè)顳枕區(qū),左側(cè)杏仁核及左側(cè)顳上回,沒有區(qū)域顯示活動程度的降低。而積極詞的啟動效應(yīng)表現(xiàn)為,有些腦區(qū)的活動降低,如左側(cè)顳枕區(qū),雙左側(cè)島葉(右側(cè)前/后部,左側(cè)后部),左側(cè)內(nèi)囊,右側(cè)中央前回;有些腦區(qū)的活動增強(qiáng):如左側(cè)扣帶回和左側(cè)島葉前部。
杏仁核只在消極詞條件下有重復(fù)啟動效應(yīng),而且是活動增強(qiáng),這可能是因為無意識的消極啟動詞激活了腦的警覺系統(tǒng)。顳-枕區(qū)既受重復(fù)啟動,也受情緒價的影響。它在消極條件下表現(xiàn)為激活上升,而在積極條件下表現(xiàn)為激活下降,且存在一側(cè)化效應(yīng)。未發(fā)現(xiàn)前額葉有啟動效應(yīng),說明在無意識加工中前額葉沒有被激活。
總之,盡管被試無法知覺到啟動詞的存在,我們還是記錄到了啟動詞對大腦活動的影響。不同情緒義的詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)的腦機(jī)制不同,說明情緒詞的不同情緒價對閾下重復(fù)啟動效應(yīng)有顯著影響。
5.研究4:知覺判斷任務(wù)中情緒詞的掩蔽式重復(fù)啟動(事件相關(guān)fMRI研究)
本研究采用研究2的實驗范式,用事件相關(guān)fMRI的方法進(jìn)行了腦成像研究,目的是要發(fā)現(xiàn)在注意不集中在情緒價上時,積極詞和消極詞的無意識啟動的神經(jīng)機(jī)制。我們尤其關(guān)心杏仁核,顳枕區(qū)和前額葉在無意識啟動中的作用。
和研究3結(jié)果相似,研究發(fā)現(xiàn),積極詞和消極詞的啟動效應(yīng)的腦機(jī)制不同。消極詞的啟動效應(yīng)表現(xiàn)為幾個腦區(qū)活動的增強(qiáng),包括右側(cè)內(nèi)囊,右側(cè)豆?fàn)詈?,丘枕和左中央前回。而積極詞的啟動效應(yīng)表現(xiàn)為,有的腦區(qū)的活動降低,如左側(cè)顳枕區(qū)(梭狀回);有的腦區(qū)的活動增強(qiáng),如右側(cè)顳中回,左側(cè)中央后回。盡管中性詞的啟動效應(yīng)在反應(yīng)時水平上不明顯,但在有些腦區(qū)仍引起了顯著的神經(jīng)活動的降低,如左側(cè)豆?fàn)詈耍p側(cè)島葉和左側(cè)中央后回。前額葉未發(fā)現(xiàn)有啟動效應(yīng),與研究3一致。
但是,與研究3不同的是,杏仁核既無啟動效應(yīng),也無情緒效應(yīng)。顳-枕區(qū)受到重復(fù)啟動的影響,但只在積極詞中啟動效應(yīng)才顯著。
總之,在注意不集中在情緒價上時,不同情緒詞引起的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制存在差異。其結(jié)果與研究3的結(jié)果有相同點,也有差異,說明注意在一定程度上影響到不同情緒詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)
綜合討論
本文使用“掩蔽式重復(fù)啟動范式”,通過一系列行為實驗和功能磁共振成像研究,探討了由情緒詞的不同情緒價和不同注意任務(wù)所調(diào)節(jié)的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)及該效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制。
本文關(guān)注的問題主要有:
1.?閾下水平的不同情緒價刺激是否有利于其后的意識水平的加工?這種啟動效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制是什么?
我們在行為實驗中發(fā)現(xiàn),與掩蔽啟動的研究結(jié)果一致,閾下呈現(xiàn)的詞匯刺激也有利于其后進(jìn)行的意識水平的加工。這可能是由于之前呈現(xiàn)的閾下刺激在該刺激再次出現(xiàn)時使其加工閾限降低。因此,與沒有閾下呈現(xiàn)的刺激相比,閾下呈現(xiàn)的詞匯刺激可能被通達(dá)得更早、更容易。
通過兩個腦成像實驗我們發(fā)現(xiàn),盡管被試沒有看到閾下啟動詞,但這種隱性呈現(xiàn)的刺激仍能在大腦中留下痕跡。情緒價不同的情緒詞,其閾下重復(fù)啟動效應(yīng)的腦機(jī)制是不同的,說明情緒詞的不同情緒價對閾下重復(fù)啟動效應(yīng)有顯著影響。
本研究發(fā)現(xiàn)中的重復(fù)啟動效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制不同于前人的掩蔽啟動機(jī)制(Dehaene?等,?1998;?Dehaene?等,?2001;?Nacacche?&?Dehaene,?2001)。當(dāng)不同任務(wù)下采用不同情緒價刺激時,我們發(fā)現(xiàn)一些腦區(qū)出現(xiàn)重復(fù)抑制,另一些腦區(qū)出現(xiàn)重復(fù)增強(qiáng)。另外,我們還發(fā)現(xiàn)大腦重復(fù)啟動效應(yīng)受到不同情緒價和不同注意任務(wù)的調(diào)節(jié)。
2.?情緒價對無意識重復(fù)啟動效應(yīng)是否有調(diào)節(jié)作用?
1)對不同的情緒義刺激,人的反應(yīng)是否相同?
研究1和2的結(jié)果顯示,當(dāng)注意指向詞匯的情緒價時,積極詞加工的潛伏期要快于消極詞。當(dāng)注意不指向詞匯的情緒價和在無關(guān)啟動條件下,積極詞和消極詞的加工時間沒有差異。由于不同情緒價可能有不同的重復(fù)啟動量,因此只有在重復(fù)啟動條件下,才出現(xiàn)積極詞和消極詞加工的差異。
2)不同情緒義的詞匯加工在腦機(jī)制上是否有所不同?
兩個腦成像實驗結(jié)果顯示,不同情緒價所引起的腦激活模式顯著不同。此外,我們還發(fā)現(xiàn),情緒詞的情緒價效應(yīng)在無關(guān)啟動和重復(fù)啟動條件下存在差異,在不同任務(wù)下也有不同。
3)不同情緒義的詞匯其無意識重復(fù)啟動效應(yīng)在腦機(jī)制上是否不同?
我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),不同情緒義的詞匯其重復(fù)啟動效應(yīng)在腦機(jī)制上確實存在顯著差異。在閾下重復(fù)啟動中,消極詞在右側(cè)顳枕區(qū)、左側(cè)杏仁核、左側(cè)顳上回、右側(cè)內(nèi)囊,右側(cè)豆?fàn)詈?,丘枕和左中央前回等區(qū)域引起了腦的活動增強(qiáng),這表明刺激的情緒價能調(diào)節(jié)重復(fù)啟動模式。這個發(fā)現(xiàn)不支持傳統(tǒng)的觀點,認(rèn)為重復(fù)啟動只能引起大腦神經(jīng)活動的下降(例如?Wiggs?&?Martin,?2000)。?
我們發(fā)現(xiàn),消極詞和積極詞在顳枕區(qū)存在不同的重復(fù)效應(yīng)。在兩個腦成像實驗中,積極詞在左側(cè)顳枕區(qū)引起重復(fù)抑制;而消極詞在右側(cè)顳枕區(qū)引起重復(fù)性增強(qiáng)(研究3)。此外,只有在研究3中發(fā)現(xiàn)了杏仁核的活動。在消極詞條件下出現(xiàn)重復(fù)啟動效應(yīng)的增強(qiáng),而在積極詞條件下沒有發(fā)現(xiàn)任何重復(fù)效應(yīng)。
3.注意對不同情緒詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)是否有調(diào)節(jié)作用?
我們的兩個腦成像研究結(jié)果證明了不同注意條件下腦的激活模式的一些共同特征,在行為水平和腦激活水平上都顯示,積極詞和消極詞都存在顯著的重復(fù)效應(yīng),進(jìn)而證明閾下呈現(xiàn)對腦的活動有顯著影響。
在兩個腦成像實驗中,消極詞和積極詞的重復(fù)效應(yīng)總體趨勢相似,可能是因為消極條件下重復(fù)效應(yīng)增強(qiáng);而積極條件下既存在重復(fù)抑制,又存在增強(qiáng)效應(yīng)。說明由不同情緒價刺激引起的重復(fù)啟動效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制是不同的。
腦成像的實驗發(fā)現(xiàn),通過降低顳枕區(qū)的血氧水平,可以增強(qiáng)早期的視覺加工,積極詞條件下在顳枕區(qū)出現(xiàn)重復(fù)抑制效應(yīng)。
兩個研究都沒有發(fā)現(xiàn)前額葉的重復(fù)效應(yīng),表明前額葉在無意識加工中不起作用。
然而,兩種注意條件下重復(fù)啟動效應(yīng)所引起的大腦活動也不同。有意思的是,當(dāng)注意指向情緒價時,杏仁核有激活;當(dāng)注意轉(zhuǎn)移到目標(biāo)刺激的知覺特征時,杏仁核沒有激活。這似乎說明注意可以調(diào)節(jié)杏仁核的活動。此外,左側(cè)杏仁核在消極詞加工中存在重復(fù)增強(qiáng),也意味著杏仁核在無意識下可能被激活。
以上結(jié)果證明,注意在一定程度上影響到不同情緒詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)。
結(jié)論
本論文研究了由不同情緒意義的刺激詞引起的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)。研究中我們采用了不同的注意任務(wù),目的是同時探討注意對這種效應(yīng)的作用。
本論文的主要結(jié)論有:
1)當(dāng)刺激的呈現(xiàn)是在被試的感覺閾限之下,即被試覺察不到時,它仍能促進(jìn)其后在感覺閾限上的刺激加工。在神經(jīng)解剖層面上,這種閾下重復(fù)啟動表現(xiàn)為無關(guān)啟動和重復(fù)啟動條件的腦激活模式不同。前額葉沒有發(fā)現(xiàn)啟動效應(yīng),說明它不參與無意識加工。顳枕區(qū)和杏仁核對重復(fù)啟動敏感,但它們的啟動效應(yīng)同時受到刺激的情緒意義和任務(wù)的注意條件的影響。
2)詞匯的情緒價對閾下重復(fù)啟動效應(yīng)有顯著影響。盡管被試無法知覺到啟動詞的呈現(xiàn),我們還是發(fā)現(xiàn)不同情緒義的詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)(行為啟動效應(yīng)和腦機(jī)制)都不同。另外,在不同情緒詞的作用下,顳枕區(qū)和杏仁核的反應(yīng)不同。
3)注意在一定程度上影響到不同情緒詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)。我們的研究發(fā)現(xiàn),不同情緒義的詞的閾下重復(fù)啟動效應(yīng)(行為啟動效應(yīng)和腦機(jī)制)在不同注意條件下都不同。另外,顳枕區(qū)和杏仁核對注意的調(diào)控敏感。
本研究的發(fā)現(xiàn)將增加我們對無意識加工、情緒的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制及其相互關(guān)系的認(rèn)識。研究結(jié)果還將有助于各種精神?。ǘ喾N精神性疾病的重要原因之一是無意識加工和主觀體驗關(guān)系的紊亂)的診斷和治療。
關(guān)鍵詞:情緒詞,腦機(jī)制,功能磁共振成像,無意識,閾下啟動,掩蔽式重復(fù)啟動。