本文關(guān)鍵詞：情緒調(diào)控的腦電動(dòng)態(tài)特性分析以及腦電反饋系統(tǒng)研究　出處：《上海大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：情緒會(huì)對(duì)人類的決策和行為產(chǎn)生重要的影響,當(dāng)個(gè)體情緒體驗(yàn)與所處的外在環(huán)境相違背的時(shí)候,就需要對(duì)當(dāng)前情緒進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。一旦個(gè)體的情緒調(diào)控能力出現(xiàn)問題,則容易引發(fā)焦慮癥等精神疾病,因此通過干預(yù)和訓(xùn)練來提高人們的情緒調(diào)控能力顯得尤為重要。情緒調(diào)控過程中大腦活動(dòng)以毫秒級(jí)速度隨時(shí)間演變,時(shí)變特性成為其主要特征,但由于缺乏對(duì)這種時(shí)變特性的深刻理解,目前的干預(yù)主要基于認(rèn)知行為療法,以糾正認(rèn)知和改變行為為目的。利用高時(shí)間分辨率的頭皮腦電分析研究情緒調(diào)控的時(shí)變特性并最終將此項(xiàng)生理指標(biāo)用于情緒的調(diào)控干預(yù),具有很高的學(xué)術(shù)價(jià)值和潛在的實(shí)際意義。本文以健康年輕人為對(duì)象,通過分析情緒調(diào)控過程中頭皮腦電的特征,來研究整個(gè)過程中神經(jīng)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性,為構(gòu)建基于腦電的情緒調(diào)控反饋系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ)。我們選取認(rèn)知重評(píng)作為情緒調(diào)控策略,要求被試對(duì)負(fù)性情景做出重評(píng)調(diào)控;同時(shí)以自然注視作為研究對(duì)照,借助事件相關(guān)腦電位分析、腦電頻譜分析、事件相關(guān)譜擾動(dòng)(ERSP)分析、相位同步分析以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析等方法,對(duì)調(diào)控過程中不同時(shí)間段的腦電活動(dòng)進(jìn)行了深入研究。主要結(jié)論有:(1)認(rèn)知重評(píng)對(duì)晚期正電位(LPP)的調(diào)制始于刺激后1500ms,增強(qiáng)了左側(cè)額區(qū)的活動(dòng)。在1500-2500ms,悲傷情緒的認(rèn)知重評(píng)增大了雙側(cè)額中央?yún)^(qū)的LPP幅值。在2500-4000ms,兩種情緒的重評(píng)對(duì)LPP的調(diào)制僅在左側(cè)額中央?yún)^(qū)顯著,說明該區(qū)域在情緒調(diào)控過程中具有重要作用。而在刺激后500-1000ms,并未發(fā)現(xiàn)認(rèn)知重評(píng)對(duì)LPP的影響,但我們?cè)谟覀?cè)額中央?yún)^(qū)以及頂中央?yún)^(qū)觀察到顯著的情緒主效應(yīng),恐懼較悲傷誘發(fā)了更高的LPP。(2)情緒調(diào)控降低了全腦范圍的慢波活動(dòng),增強(qiáng)了快波活動(dòng)。相對(duì)于自然注視任務(wù),對(duì)負(fù)性刺激的重評(píng)顯著降低了theta頻帶的活動(dòng)以及ERSP值,這種降低在刺激后1000ms之前就已經(jīng)開始,同時(shí),認(rèn)知重評(píng)還增強(qiáng)了快波(beta頻帶和gamma頻帶)的活動(dòng),而且對(duì)beta的調(diào)制要晚于其他頻帶(1000ms以后),這反映了調(diào)控過程中被試對(duì)情緒刺激的一個(gè)注意力轉(zhuǎn)移過程以及后期認(rèn)知控制能力的增強(qiáng)。(3)情緒調(diào)控降低了左半球gamma頻帶的前后區(qū)域間連接,增強(qiáng)了腦網(wǎng)絡(luò)的小世界特性。無論在哪個(gè)頻帶,在情緒加工過程中,腦網(wǎng)絡(luò)都具有小世界特性,而且這種特性在加工的不同時(shí)間會(huì)受到刺激種類以及任務(wù)條件的影響。在認(rèn)知任務(wù)的初期(500-1000ms),相對(duì)于悲傷刺激,加工恐懼刺激時(shí)的theta、高alpha(10-13Hz)和gamma頻帶的腦網(wǎng)絡(luò)小世界指數(shù)更高,具有更優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。隨著時(shí)間的推移(1000-4000ms),認(rèn)知重評(píng)改變了這種情緒差異,這說明,認(rèn)知重評(píng)在一定程度上影響了大腦各區(qū)域之間的連接。在此時(shí)間窗,情緒調(diào)控還增大了高alpha頻帶腦網(wǎng)絡(luò)的小世界指數(shù),減小了特征路徑長(zhǎng)度,反映出情緒調(diào)控需要更強(qiáng)的局部連接。(4)基于以上理論分析,論文完成了一套基于腦電的情緒調(diào)控反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)腦電信號(hào)實(shí)時(shí)處理、反饋閾值的設(shè)定、反饋參數(shù)的提取、反饋結(jié)果的顯示等功能。該系統(tǒng)將情緒調(diào)控任務(wù)引入到反饋模塊中,并將調(diào)控的結(jié)果通過對(duì)刺激圖片加噪的方式呈現(xiàn)出來。經(jīng)測(cè)試,本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的反映被試當(dāng)前情緒調(diào)控的狀態(tài)。綜上所述,本文通過多種腦電信號(hào)分析方法,研究了情緒調(diào)控過程中神經(jīng)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性,并構(gòu)建了一套情緒調(diào)控反饋系統(tǒng)。結(jié)果說明情緒調(diào)控是一個(gè)多腦區(qū)共同參與的動(dòng)態(tài)過程,這些區(qū)域在調(diào)控的不同階段扮演不同的角色;而且情緒調(diào)控還涉及到多個(gè)頻帶的振蕩活動(dòng);研究還發(fā)現(xiàn),與自然注視相比,情緒調(diào)控時(shí)的腦網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的小世界特性、局部連接更多。本文的研究結(jié)果既豐富了對(duì)情緒調(diào)控時(shí)變特性的理解,也為基于腦電的情緒調(diào)控反饋訓(xùn)練系統(tǒng)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R338

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