情緒刺激對工作記憶信息更新功能的影響：事件相關(guān)電位研究.pdf

1、情緒刺激意味著環(huán)境中存在的威脅或者是獎勵，因此對情緒刺激的快速加工對人類生存至關(guān)重要。目前，關(guān)于情緒加工有兩種主要觀點，一種觀點認為情緒加工是自動化的，不需要注意資源;另一種觀點認為情緒加工需要注意資源，受到認知負荷的調(diào)節(jié)。工作記憶是人類的認知中樞，它在知覺、長時記憶以及行為之間搭起交流的平臺。工作記憶包含中央執(zhí)行功能，語音回路，視空間模板以及情境緩沖器四個成分。由于情緒加工與工作記憶對人類十分重要，因此兩者的交互作用是目前研究的熱點。

2、已有的研究更多關(guān)注任務(wù)無關(guān)情緒刺激對工作記憶中的刺激編碼與信息保存的影響。但對于二者交互作用的研究，其結(jié)果并不一致，有的研究發(fā)現(xiàn)情緒刺激增強工作記憶，另一些研究發(fā)現(xiàn)情緒刺激損害工作記憶。因此有必要進一步研究情緒與工作記憶的交互作用，更重要的，工作記憶核心成分——中央執(zhí)行功能與情緒加工的交互作用研究不多，信息更新功能作為中央執(zhí)行系統(tǒng)的核心功能，其與情緒刺激加工的交互作用也還不清楚。因此，本論文通過四項研究分別探索任務(wù)無關(guān)情緒刺激與工作記憶

3、的交互作用，以及個體對情緒刺激進行工作記憶時二者的交互作用及其神經(jīng)基礎(chǔ)。
　　研究一探索任務(wù)無關(guān)的情緒圖片對工作記憶信息更新功能的影響。研究采用數(shù)字N-back實驗任務(wù)，以1～9這9個數(shù)字為刺激。實驗中，數(shù)字呈現(xiàn)時在其后面呈現(xiàn)中性或者情緒圖片，要求被試對數(shù)字完成0-back和2-back任務(wù)，忽略數(shù)字背后的圖片。在0-back任務(wù)中，被試判斷當(dāng)前數(shù)字是否是“1”，是“1”為目標(biāo)，否則為非目標(biāo);在2-back任務(wù)中，被試判斷當(dāng)前數(shù)字

4、與倒回去第二個數(shù)字是否相同，相同為目標(biāo)，不同為非目標(biāo)。任務(wù)進行時采用事件相關(guān)電位技術(shù)記錄被試的腦電數(shù)據(jù)。在行為上，工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，高負荷工作記憶(2-back)的反應(yīng)時顯著長于低負荷工作記憶(0-back)，正確率顯著低于低負荷工作記憶;未觀察到顯著的情緒與工作記憶負荷的交互作用。在與工作記憶相關(guān)的P3成分上，工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，低負荷工作記憶誘發(fā)的P3顯著大于高負荷工作記憶，這與前人的研究結(jié)果一致。更重要的是，情緒與工作記

5、憶交互作用顯著，在高工作記憶負荷條件下，中性與負性分心物條件誘發(fā)的P3沒有顯著差異;在低工作記憶負荷條件下，負性分心物比中性分心物誘發(fā)更小的P3。這些結(jié)果說明情緒對工作記憶的影響受到工作記憶負荷的調(diào)節(jié)，在高認知負荷條件下情緒干擾效應(yīng)顯著降低甚至消失，在低認知負荷條件下情緒干擾效應(yīng)存在。本研究的結(jié)果支持情緒與認知加工的雙競爭模型。
　　研究二在前一研究的基礎(chǔ)之上進一步研究更強烈的任務(wù)無關(guān)情緒刺激，即急性應(yīng)激，對工作記憶的影響。研究采

6、用電影片斷分別誘發(fā)兩組被試的急性應(yīng)激或中性狀態(tài)后，讓其完成數(shù)字N-back任務(wù)并同時記錄腦電。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，急性應(yīng)激顯著的增加了被試的主觀負性情感評分以及心率，表明急性應(yīng)激誘發(fā)成功。與前一項研究類似，發(fā)現(xiàn)了顯著的工作記憶負荷主效應(yīng)，高負荷工作記憶的反應(yīng)時顯著長于低負荷工作記憶，正確率顯著低于低負荷工作記憶;未發(fā)現(xiàn)顯著的急性應(yīng)激與工作記憶負荷的交互作用。在ERP結(jié)果上，工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，0-back任務(wù)誘發(fā)的P3顯著大于2-back任務(wù)

7、。并且，急性應(yīng)激與工作記憶的交互作用顯著。在0-back任務(wù)中，急性應(yīng)激組誘發(fā)的P3顯著大于控制組;而在2-back任務(wù)中，這種差異不顯著。與研究一類似，這些結(jié)果表明急性應(yīng)激對工作記憶的影響受工作記憶負荷調(diào)節(jié)，支持了雙競爭理論模型。
　　研究三調(diào)查個體對恐懼和中性面孔進行工作記憶時情緒與工作記憶的交互作用。同樣采用N-back實驗任務(wù)，要求被試對序列呈現(xiàn)的恐懼和中性面孔的身份進行0-back和2-back工作記憶任務(wù)，任務(wù)進行時采

8、用事件相關(guān)電位技術(shù)記錄被試的腦電數(shù)據(jù)。0-back任務(wù)中，每個任務(wù)組塊(block)開始之前呈現(xiàn)目標(biāo)刺激，要求被試判斷當(dāng)前面孔與目標(biāo)面孔的身份是否相同，相同為目標(biāo)，不同為非目標(biāo);2-back任務(wù)中，被試判斷當(dāng)前面孔與倒回去第二個面孔的身份是否相同，相同為目標(biāo)，不同為非目標(biāo)。行為結(jié)果顯示工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，2-back任務(wù)的反應(yīng)時顯著長于0-back任務(wù)，正確率顯著低于0-back任務(wù);未發(fā)現(xiàn)情緒與工作記憶負荷的交互。ERP結(jié)果顯示，

9、在與面孔加工相關(guān)的N170成分上，工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，2-back任務(wù)誘發(fā)的波幅大于0-back任務(wù);情緒主效應(yīng)顯著，恐懼面孔誘發(fā)的波幅大于中性面孔。更重要的是，情緒與工作記憶負荷的交互作用顯著。在0-back任務(wù)中，恐懼面孔誘發(fā)的N170顯著大于中性面孔，在2-back任務(wù)中，恐懼面孔誘發(fā)的N170也顯著大于中性面孔。事后比較發(fā)現(xiàn)這種交互作用由2-back任務(wù)的中性面孔比0-back任務(wù)的中性面孔誘發(fā)的更大的N170導(dǎo)致，兩種工作

10、記憶負荷條件下恐懼面孔誘發(fā)的N170沒有顯著差異。在VPP成分上，工作記憶負荷和情緒主效應(yīng)均顯著，2-back任務(wù)誘發(fā)的波幅大于0-back任務(wù)，恐懼面孔誘發(fā)的VPP大于中性面孔。在與工作記憶相關(guān)的P3成分上，工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，低負荷工作記憶誘發(fā)的波幅顯著大于高負荷工作記憶;情緒主效應(yīng)顯著，恐懼面孔誘發(fā)的波幅顯著大于中性面孔。情緒與工作記憶的交互作用不顯著。這些結(jié)果表明認知任務(wù)的負荷可以影響情緒刺激的知覺表征，與低任務(wù)負荷任務(wù)相比

11、，高認知負荷會加強刺激在初級視覺皮層的知覺表征。而且情緒對工作記憶的影響不受認知負荷的調(diào)節(jié)，在高低兩種負荷下情緒效應(yīng)總是存在。
　　研究四在研究三的基礎(chǔ)之上，增加了高興面孔作為刺激，以考察正性和負性情緒刺激對工作記憶信息更新功能的影響是否存在差異。采用N-back實驗任務(wù)，要求被試對序列呈現(xiàn)的恐懼、高興和中性面孔的身份進行0-back和2-back工作記憶任務(wù)，任務(wù)進行時采用事件相關(guān)電位技術(shù)記錄被試的腦電數(shù)據(jù)。在行為上，與研究三類

12、似，行為結(jié)果顯示工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，2-back任務(wù)的反應(yīng)時顯著長于0-back任務(wù)，正確率顯著低于0-back任務(wù);未發(fā)現(xiàn)情緒與工作記憶負荷的交互。ERP結(jié)果顯示，N170成分的工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，2-back任務(wù)誘發(fā)的波幅大于0-back任務(wù);情緒主效應(yīng)顯著，恐懼面孔誘發(fā)的波幅顯著大于高興和中性面孔，高興與中性面孔沒有顯著差異。工作記憶負荷與情緒效價交互作用顯著，在0-back和2-back任務(wù)中，恐懼面孔誘發(fā)的波幅均大于高

13、興和恐懼，這種差異在2-back任務(wù)中更明顯。在VPP成分上，工作記憶負荷與情緒效價主效應(yīng)均顯著，2-back任務(wù)誘發(fā)的VPP大于0-back，恐懼面孔誘發(fā)的VPP大于高興和中性面孔。在與工作記憶相關(guān)的P3成分上，工作記憶負荷主效應(yīng)顯著，0-back任務(wù)誘發(fā)的P3顯著大于2-back任務(wù);情緒效價主效應(yīng)顯著，高興面孔誘發(fā)的P3顯著小于中性面孔，恐懼與中性，恐懼與高興之間沒有顯著差異。該研究結(jié)果表明人們對情緒刺激進行工作記憶任務(wù)時，工作記

14、憶負荷會調(diào)節(jié)刺激在初級視覺皮層的表征，與研究三的結(jié)果吻合。
　　這四項研究綜合起來表明，當(dāng)工作記憶任務(wù)的對象是中性刺激時，任務(wù)無關(guān)的情緒刺激對工作記憶信息更新功能的影響受到工作記憶負荷的調(diào)節(jié)。情緒刺激的干擾效應(yīng)在高負荷條件下減弱，在低負荷條件下表現(xiàn)出來。當(dāng)工作記憶的對象為情緒性刺激時，情緒的干擾效應(yīng)總是存在。另外，情緒與工作記憶的交互和情緒刺激的強度有關(guān)。低強度的情緒刺激可能影響個體對刺激的知覺表征，從而影響工作記憶;高強度的情緒