情緒刺激對工作記憶信息更新功能的影響：事件相關電位研究.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重要。目前，關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、已有的研究更多關注任務無關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無關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。
　　研究一探索任務無關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，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，忽略數(shù)字背后的圖片。在0-back任務中，被試判斷當前數(shù)字是否是“1”，是“1”為目標，否則為非目標;在2-back任務中，被試判斷當前數(shù)字

4、與倒回去第二個數(shù)字是否相同，相同為目標，不同為非目標。任務進行時采用事件相關電位技術記錄被試的腦電數(shù)據(jù)。在行為上，工作記憶負荷主效應顯著，高負荷工作記憶(2-back)的反應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。在與工作記憶相關的P3成分上，工作記憶負荷主效應顯著，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。這些結果說明情緒對工作記憶的影響受到工作記憶負荷的調節(jié)，在高認知負荷條件下情緒干擾效應顯著降低甚至消失，在低認知負荷條件下情緒干擾效應存在。本研究的結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之上進一步研究更強烈的任務無關情緒刺激，即急性應激，對工作記憶的影響。研究采

6、用電影片斷分別誘發(fā)兩組被試的急性應激或中性狀態(tài)后，讓其完成數(shù)字N-back任務并同時記錄腦電。結果發(fā)現(xiàn)，急性應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，高負荷工作記憶的反應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)顯著的急性應激與工作記憶負荷的交互作用。在ERP結果上，工作記憶負荷主效應顯著，0-back任務誘發(fā)的P3顯著大于2-back任務

7、。并且，急性應激與工作記憶的交互作用顯著。在0-back任務中，急性應激組誘發(fā)的P3顯著大于控制組;而在2-back任務中，這種差異不顯著。與研究一類似，這些結果表明急性應激對工作記憶的影響受工作記憶負荷調節(jié)，支持了雙競爭理論模型。
　　研究三調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，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，任務進行時采

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

9、在與面孔加工相關的N170成分上，工作記憶負荷主效應顯著，2-back任務誘發(fā)的波幅大于0-back任務;情緒主效應顯著，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任務中，恐懼面孔誘發(fā)的N170顯著大于中性面孔，在2-back任務中，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任務的中性面孔比0-back任務的中性面孔誘發(fā)的更大的N170導致，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均顯著，2-back任務誘發(fā)的波幅大于0-back任務，恐懼面孔誘發(fā)的VPP大于中性面孔。在與工作記憶相關的P3成分上，工作記憶負荷主效應顯著，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。這些結果表明認知任務的負荷可以影響情緒刺激的知覺表征，與低任務負荷任務相比

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節(jié)，在高低兩種負荷下情緒效應總是存在。
　　研究四在研究三的基礎之上，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，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，任務進行時采用事件相關電位技術記錄被試的腦電數(shù)據(jù)。在行為上，與研究三類

12、似，行為結果顯示工作記憶負荷主效應顯著，2-back任務的反應時顯著長于0-back任務，正確率顯著低于0-back任務;未發(fā)現(xiàn)情緒與工作記憶負荷的交互。ERP結果顯示，N170成分的工作記憶負荷主效應顯著，2-back任務誘發(fā)的波幅大于0-back任務;情緒主效應顯著，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任務中更明顯。在VPP成分上，工作記憶負荷與情緒效價主效應均顯著，2-back任務誘發(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。在與工作記憶相關的P3成分上，工作記憶負荷主效應顯著，0-back任務誘發(fā)的P3顯著大于2-back任務;情緒效價主效應顯著，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。該研究結果表明人們對情緒刺激進行工作記憶任務時，工作記

14、憶負荷會調節(jié)刺激在初級視覺皮層的表征，與研究三的結果吻合。
　　這四項研究綜合起來表明，當工作記憶任務的對象是中性刺激時，任務無關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節(jié)。情緒刺激的干擾效應在高負荷條件下減弱，在低負荷條件下表現(xiàn)出來。當工作記憶的對象為情緒性刺激時，情緒的干擾效應總是存在。另外，情緒與工作記憶的交互和情緒刺激的強度有關。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