基于經(jīng)顱磁刺激同步腦電技術(shù)的認(rèn)知重評腦活動研究
發(fā)布時間:2020-05-03 17:24
【摘要】:情緒的認(rèn)知調(diào)節(jié)能力直接影響人的精神狀態(tài)和社會行為,情緒失調(diào)是眾多精神類疾病的核心問題。認(rèn)知重評策略是情緒調(diào)控策略的一種,通過重新解釋當(dāng)前刺激的情緒意義改變對刺激產(chǎn)生的情緒反應(yīng)。這一策略被認(rèn)為是最有效的一種情緒調(diào)控策略,因而受到廣大研究者的關(guān)注。研究表明,認(rèn)知重評的神經(jīng)活動具有兩個重要特性,一個是時間動態(tài)特性,一個是大腦各區(qū)域的相互作用的網(wǎng)絡(luò)特性。認(rèn)知重評策略是一種復(fù)雜的情緒調(diào)控策略,包含不同的重評方式。這些方式會誘發(fā)不同的神經(jīng)活動,其相應(yīng)的時間特性和區(qū)域的相互作用特性也不盡相同。在過去幾十年,大量的研究指出大腦前額網(wǎng)絡(luò)在認(rèn)知重評中扮演重要角色。然而,目前依然缺乏前額網(wǎng)絡(luò)各個區(qū)域在認(rèn)知重評過程中因果關(guān)系的研究;而且特定認(rèn)知重評方式的時空動態(tài)特性依然不清晰。因此,搞清不同的重評方式中產(chǎn)生的大腦(電)活動信息在各個不同的腦區(qū)是如何完成信息傳遞的,進而確定大腦各個腦區(qū)在特定重評方式中的功能和因果關(guān)系對認(rèn)知重評的神經(jīng)機制研究具有重要的學(xué)術(shù)意義。本文著重研究了不同的認(rèn)知重評方式是如何調(diào)節(jié)電生理活動的,確定不同認(rèn)知重評方式過程中神經(jīng)活動的時空動態(tài)特性;然后,在此基礎(chǔ)上,通過同步經(jīng)顱磁刺激(TMS)-腦電(EEG)技術(shù)研究特定前額皮層在特定重評方式中的因果關(guān)系。因此,本文以健康年輕人為研究對象,共設(shè)計實施了三種認(rèn)知重評實驗。第一種不限定受試者認(rèn)知重評的方式,通過運用認(rèn)知重評策略降低對負(fù)性情緒的感受;第二種限定認(rèn)知重評方式,要求受試者根據(jù)給定的描述語重新解釋圖片內(nèi)容,以降低負(fù)性情緒感受;第三種實驗范式,同步TMS-EEG干預(yù)范式。第一種和第二種認(rèn)知重評實驗意在比較不同的重評方式對神經(jīng)活動的調(diào)節(jié)效應(yīng)。通過分析頭皮腦電的特征,研究其神經(jīng)活動的動態(tài)特性,從時間和空間上構(gòu)建基于腦電的認(rèn)知重評動態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)。接著,通過對第二種實驗的分析,確定TMS-EEG干預(yù)的腦區(qū)和干預(yù)參數(shù)。我們選定左側(cè)腹外側(cè)前額皮層作為干預(yù)區(qū)域,在圖片呈現(xiàn)后300ms和3300ms分別干預(yù)。在三種實驗范式中,我們要求受試者對負(fù)性情景圖片做出重評調(diào)控并對圖片進行效價和喚醒度評分。我們采用事件相關(guān)腦電位(ERP)、事件相關(guān)譜擾動(ERSP)分析、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析、溯源分析等方法,對認(rèn)知重評過程中不同時間段的腦電活動進行了深入研究。主要結(jié)論有:1)不同認(rèn)知重評策略的神經(jīng)活動具有多樣性。在不限定認(rèn)知重評策略的實驗范式中,我們通過比較受試者對負(fù)性刺激和重評刺激的效價和喚醒度評分發(fā)現(xiàn)同時存在重評成功(成功降低負(fù)性不愉悅度和喚醒度)和失敗(不滿足重評成功的條件)兩種情況。分組比較表明,重評成功和重評失敗組在認(rèn)知重評負(fù)性情緒刺激時表現(xiàn)出不同的電生理特征。兩組受試者在情緒加工早期(200-300ms)的ERP活動已表現(xiàn)出不同特點,重評失敗組觀看負(fù)性和重評負(fù)性刺激在枕區(qū)的P200成分表現(xiàn)出顯著差異,而重評成功組未發(fā)現(xiàn)這種差異。在刺激圖片呈現(xiàn)后300-3100ms,無論是重評成功和還是失敗組在負(fù)性觀看和負(fù)性重評任務(wù)之間都顯示為中央頂區(qū)的負(fù)性重評刺激增加了 LPP幅值。但是在3100-5000ms重評成功組可以維持重評狀態(tài)直到圖片消失,而失敗組未觀察到這種維持狀態(tài)。在限定認(rèn)知重評策略的實驗范式中(重新解釋策略),受試者通過特定的引導(dǎo)語重新解釋負(fù)性情緒刺激。該范式重評成功的比例為86.2%。重評成功組的神經(jīng)活動顯示了通過特定的引導(dǎo)語影響了情緒加工早期ERP成分,而且重新解釋策略在圖片呈現(xiàn)后300-800ms降低了左前額和中央?yún)^(qū)的LPP幅值,升高了頂區(qū)的LPP幅值;在3000-5000ms降低了左前額的LPP幅值。2)特定的重新解釋策略加快了認(rèn)知重評過程的神經(jīng)活動。在觀看引導(dǎo)語時,重新解釋負(fù)性情緒刺激的引導(dǎo)語增加了左前額SPN早期(900-1700ms)和晚期(3000-4000ms)的幅值,表明大腦增強了對即將出現(xiàn)的負(fù)性刺激的定向、準(zhǔn)備和預(yù)期過程。刺激圖片呈現(xiàn)后,在情緒加工早期(200-300ms),特定的重新解釋策略影響了早期ERP活動,負(fù)性任務(wù)和重評任務(wù)在左右前額和中央?yún)^(qū)的N200成分和頂區(qū)P200成分上已有差別。在認(rèn)知重評早期(300-800ms),重評負(fù)性刺激降低了左前額和中央?yún)^(qū)的LPP幅值,升高了頂區(qū)的LPP幅值;在認(rèn)知重評晚期(3000-5000ms),重評負(fù)性刺激降低了左前額的LPP幅值。另外,重新解釋策略增加了右前額theta振蕩活動,降低了中央?yún)^(qū)alpha振蕩活動。上述結(jié)果顯示從引導(dǎo)語的出現(xiàn)到刺激圖片消失,重新解釋策略在受試者觀看引導(dǎo)語時已經(jīng)改變了大腦對即將出現(xiàn)的負(fù)性刺激的定向、準(zhǔn)備和預(yù)期過程;在圖片呈現(xiàn)后,不同的引導(dǎo)語影響了情緒加工的初始階段;重新解釋策略在300ms以后調(diào)節(jié)了左右前額、中央?yún)^(qū)和頂區(qū)的神經(jīng)活動。該過程反映了重新解釋策略的時間動態(tài)特性。另外,隨時間變化參與重新解釋過程的腦區(qū)也相應(yīng)地發(fā)生變化:在情緒加工早期(200-300ms),頂下小葉執(zhí)行了認(rèn)知控制功能,選擇注意負(fù)性重評刺激;在認(rèn)知重評早期(300-800ms),腦島負(fù)責(zé)執(zhí)行重新解釋策略;在認(rèn)知重評中期(800-3000ms),腹側(cè)前扣帶回對產(chǎn)生負(fù)性情緒反應(yīng)的皮層進行調(diào)控;在認(rèn)知重評晚期(3000-5000ms),腦島繼續(xù)執(zhí)行重新解釋策略,不斷調(diào)整認(rèn)知重評過程,顯示了認(rèn)知重評過程的復(fù)現(xiàn)特性。另外,重新解釋方式分別在情緒加工早期和認(rèn)知重評早期特異性地激活了頂下小葉和左側(cè)前額皮層。這些結(jié)果反映了重新解釋過程不同腦區(qū)的相互作用。3)單脈沖TMS干預(yù)左側(cè)VLPFC調(diào)節(jié)了認(rèn)知重評神經(jīng)活動,提升了受試者對重評刺激的行為評分,證明了左側(cè)VLPFC是重新解釋策略的重要區(qū)域。單脈沖TMS干預(yù)左側(cè)VLPFC從行為上提升了認(rèn)知重評的效價評分;從時間上,在圖片呈現(xiàn)后300ms用TMS干預(yù)左側(cè)VLPFC影響了情緒加工早期階段和認(rèn)知重評的早期階段,在圖片呈現(xiàn)后3300msTMS干預(yù)左側(cè)VLPFC并不影響認(rèn)知重評過程。另外,在圖片呈現(xiàn)后300ms,TMS干預(yù)左側(cè)VLPFC提升的重評刺激的效價評分,是由重評任務(wù)中提升的中央?yún)^(qū)LPP早期成分決定的:負(fù)性重評刺激的LPP幅值越高,負(fù)性情緒圖片的效價評分越高,不愉悅度越低。從空間上,TMS干預(yù)左側(cè)VLPFC影響了情緒加工早期的額葉左側(cè)額下回和頂葉左側(cè)中央后回的活動,影響了認(rèn)知重評早期的左側(cè)顳下回和左側(cè)頂下小葉的活動,反映了額葉、顳葉、頂葉均參與了認(rèn)知重評過程。最后,通過復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)的分析,在theta頻帶閾值為0.7時,TMS在圖片呈現(xiàn)后300ms干預(yù)左側(cè)VLPFC增強了認(rèn)知重評過程腦功能網(wǎng)絡(luò)的并行信息處理能力,加快了神經(jīng)信息的傳輸效率,優(yōu)化了腦功能網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)。綜上所述,本文針對認(rèn)知重評策略設(shè)計了不同的認(rèn)知重評實驗范式,研究不同認(rèn)知重評方式對神經(jīng)活動的調(diào)節(jié)效應(yīng),通過腦電信號分析方法,從時間和空間上給出了神經(jīng)活動的動態(tài)特性。另外,通過TMS干預(yù)左側(cè)VLPFC證明左側(cè)VLPFC區(qū)域在認(rèn)知重評過程重新解釋方式中的因果關(guān)系。本文的研究結(jié)果豐富了對認(rèn)知重評過程神經(jīng)活動的時變特性的理解,本文采用的TMS干預(yù)模式也為后續(xù)情緒調(diào)控訓(xùn)練和臨床上治療情緒障礙疾病提供了一種潛在的訓(xùn)練和治療方案。
【圖文】:
眾多行為和精神學(xué)科領(lǐng)域的研宄對上述調(diào)控策略進行了比較,對比了調(diào)用這些策逡逑略產(chǎn)生的行為結(jié)果。比如,認(rèn)知重評作用于情緒產(chǎn)生的評價階段,可以改變情緒體驗逡逑和行為表達(dá),而表達(dá)抑制策略作用于情緒產(chǎn)生的反應(yīng)階段,只影響行為表達(dá),不影響逡逑情緒體驗[丨2][13】。另外,,相比于分心策略,認(rèn)知重評策略對情緒刺激的情緒反應(yīng)具有逡逑較長的持續(xù)性[14]。在前人的研宄中,認(rèn)知重評策略受到廣泛關(guān)注,作者認(rèn)為主要有以逡逑下三個原因:1)從效應(yīng)影響力來說,只有認(rèn)知重評可以主動改變外在刺激代表的情感逡逑
邐逡逑1.2.2認(rèn)知重評的神經(jīng)影像研究逡逑近期的神經(jīng)影像研宄顯示,主要有三種神經(jīng)系統(tǒng)參與了認(rèn)知重評的產(chǎn)生和應(yīng)用過逡逑程[10](見圖1.3)邋?邋1)第一種系統(tǒng)由背外側(cè)前額皮層(dorsolateral邋prefrontal邋cortex,逡逑DLPFC)、后側(cè)前額皮層(posterior邋prefronta丨邋cortex)與下層的頂葉區(qū)域(inferior邋parietal逡逑regions)組成。這些區(qū)域與選擇注意和工作記憶有關(guān),用來引導(dǎo)注意力轉(zhuǎn)向與重評相逡逑關(guān)的刺激的特征、記憶重評目的和內(nèi)容[16]。2)第二種主要集中在前扣帶回的背側(cè)區(qū)逡逑域(dorsal邋regions邋of邋the邋anterior邋cingulate邋cortex,dACC)。該區(qū)域用來監(jiān)測受試者通過逡逑使用重評策略改變情緒反應(yīng)到什么程度[17]。3)第三種涉及腹外側(cè)前額葉皮層逡逑(ventrolateral邋prefrontal邋cortex,VLPFC)區(qū)域。該區(qū)域與選擇目標(biāo)(或抑制目標(biāo))的反逡逑應(yīng)和語義記憶信息相關(guān),可用于選擇一個新的評價內(nèi)容對外部刺激重新評估[18]。逡逑
【學(xué)位授予單位】:上海大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:R318;TN911.2
本文編號:2647865
【圖文】:
眾多行為和精神學(xué)科領(lǐng)域的研宄對上述調(diào)控策略進行了比較,對比了調(diào)用這些策逡逑略產(chǎn)生的行為結(jié)果。比如,認(rèn)知重評作用于情緒產(chǎn)生的評價階段,可以改變情緒體驗逡逑和行為表達(dá),而表達(dá)抑制策略作用于情緒產(chǎn)生的反應(yīng)階段,只影響行為表達(dá),不影響逡逑情緒體驗[丨2][13】。另外,,相比于分心策略,認(rèn)知重評策略對情緒刺激的情緒反應(yīng)具有逡逑較長的持續(xù)性[14]。在前人的研宄中,認(rèn)知重評策略受到廣泛關(guān)注,作者認(rèn)為主要有以逡逑下三個原因:1)從效應(yīng)影響力來說,只有認(rèn)知重評可以主動改變外在刺激代表的情感逡逑
邐逡逑1.2.2認(rèn)知重評的神經(jīng)影像研究逡逑近期的神經(jīng)影像研宄顯示,主要有三種神經(jīng)系統(tǒng)參與了認(rèn)知重評的產(chǎn)生和應(yīng)用過逡逑程[10](見圖1.3)邋?邋1)第一種系統(tǒng)由背外側(cè)前額皮層(dorsolateral邋prefrontal邋cortex,逡逑DLPFC)、后側(cè)前額皮層(posterior邋prefronta丨邋cortex)與下層的頂葉區(qū)域(inferior邋parietal逡逑regions)組成。這些區(qū)域與選擇注意和工作記憶有關(guān),用來引導(dǎo)注意力轉(zhuǎn)向與重評相逡逑關(guān)的刺激的特征、記憶重評目的和內(nèi)容[16]。2)第二種主要集中在前扣帶回的背側(cè)區(qū)逡逑域(dorsal邋regions邋of邋the邋anterior邋cingulate邋cortex,dACC)。該區(qū)域用來監(jiān)測受試者通過逡逑使用重評策略改變情緒反應(yīng)到什么程度[17]。3)第三種涉及腹外側(cè)前額葉皮層逡逑(ventrolateral邋prefrontal邋cortex,VLPFC)區(qū)域。該區(qū)域與選擇目標(biāo)(或抑制目標(biāo))的反逡逑應(yīng)和語義記憶信息相關(guān),可用于選擇一個新的評價內(nèi)容對外部刺激重新評估[18]。逡逑
【學(xué)位授予單位】:上海大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:R318;TN911.2
本文編號:2647865
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2647865.html
最近更新
教材專著