情緒控制和調節的認知腦機制羅躍嘉北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室中國科學院心理健康重點實驗室情緒控制和調節的認知腦機制羅躍嘉1目錄情緒的概念與評價情緒的心理學理論情緒的生物學基礎情緒與認知目錄情緒的概念與評價2一、情緒的概念情緒是瞬息萬變的心理與生理現象，反應了機體對不斷變化的環境所取的適應模式（Levenson,1994）從心理學的層面來說，情緒是對客觀事物的態度體驗和行為反應，為人和動物共有。生理喚醒主觀體驗（如喜悅、悲傷和憤怒等）外在表現（面部表情、身體姿態、動作等）一、情緒的概念情緒是瞬息萬變的心理與生理現象，反應了機體對不3國際研究現狀美國NIMH將情緒與心境障礙(mooddisorder)研究作為其研究計劃綱要的核心部分神經科學研究進展為心境障礙病理生理基礎以及藥物、心理社會等積累了大量知識神經影像技術使用對于發現與心境障礙有關的特定腦區域具有重要價值多個神經遞質系統，包括細胞膜信號轉導和調控基因轉錄、蛋白質合成的細胞內信號轉導系統也參與心境障礙國際研究現狀美國NIMH將情緒與心境障礙(mooddiso4科學問題心境障礙易患基因是如何影響人類行為和腦功能，并如何導致人類的心境障礙尚未分離出心境障礙的特異性基因，怎樣建立心境障礙的動物模型心境障礙患者的大腦出現各種化學變化甚至腦結構的變化，但不清楚它們的因果關系前額葉如何調節其他腦區的知覺、情緒、注意、記憶的神經回路怎樣整合不同數據，建立情緒神經計算模型科學問題心境障礙易患基因是如何影響人類行為和腦功能，并如何導5情緒評定的標準

1基本情緒論（BasicEmotion）認為情緒在發生上有原型形式，即存在著數種泛人類的基本情緒類型，每種類型各有其獨特的體驗特性、生理喚醒模式和外顯模式，其不同形式的組合形成了所有的人類情緒（Ekman,1999）。Ekman描述了6種基本表情：高興、憤怒、驚訝、厭惡、悲傷、害怕。11種情緒分類：興奮、驚奇、痛苦、厭惡、愉快、憤怒、恐懼、悲傷、害羞、輕蔑和自罪感等（Izard，1977）。情緒評定的標準1基本情緒論（BasicEmotion6

高興 憤怒 驚訝 悲傷高興 憤怒 驚訝 悲傷72情緒的維度論

(Dimension)效價（valence）或者愉悅度（pleasure）其理論基礎是正負情緒的分離激活喚醒度（arousal）或激活度（activation）指與情感狀態相聯系的機體能量激活的程度，喚醒的作用是調動機體的機能，為行動做準備維度論認為幾個維度組成的空間包括了人類所有的情緒。把不同情緒看作是逐漸的、平穩的轉變，不同情緒之間的相似性和差異性根據彼此在維度空間中的距離來顯示2情緒的維度論(Dimension)效價（valen8

愉悅度：理論基礎是正負情緒的分離激活。腦成像研究證實正、負情緒分別是左、右半球優勢。驚反射（皺眉肌活動）指標能夠反映愉悅度(Bradley,2001)

愉悅度：理論基礎是正負情緒的分離激活。腦成像研9喚醒度：喚醒的作用是調動機體機能，為行動作準備。皮電反應指標能夠反映喚醒度(Bradley,2001)喚醒度：喚醒的作用是調動機體機能，為行動作準備。皮電反應指標10正負情緒的腦成像證據正負情緒的腦成像證據11正負情緒的腦成像證據正負情緒的腦成像證據12中國情緒材料庫的建立

美國NIMH編制了3套情緒材料系統國際情感圖片系統（IAPS）國際情緒數碼聲音系統（IADS）英語情緒詞系統（ANEW）

本實驗室編制中國情緒材料系統中國情緒圖片系統中國人表情材料庫中國情緒數碼聲音系統漢語情感詞系統中國情緒材料庫的建立美國NIMH編制了3套情緒材料系統本實13165432編號愉悅度喚醒度優勢度17.785.938.3027.786.027.7434.982.917.3045.023.935.4151.286.612.0261.266.892.02評分結果中國情緒圖片系統（CAPS）(白露、黃宇霞等，2005)165432編號愉悅度喚醒度優勢度17.785.938.3014IAPS/CAPS愉悅度與喚醒度關系圖喚醒平靜快樂愉悅度和喚醒度組成的人類情緒坐標空間。各種刺激誘發的情緒反應呈拋物線狀分布于二維空間(左圖：Langetal,2001；右圖：黃宇霞等,2004)不快樂IAPS/CAPS愉悅度與喚醒度關系圖喚醒平靜快樂愉悅度和喚15中國情緒聲音系統（CASS）1國歌2民樂3鞭打4慘叫5鈴聲6切菜編號愉悅度喚醒度優勢度17.947.866.1627.984.466.5632.007.583.0242.047.483.0254.905.464.6865.043.846.12評分結果(劉超生等，2006)中國情緒聲音系統（CASS）1國歌編號愉悅度喚醒度優勢度116漢語情感詞系統原始母體選材量：現代漢語常用詞詞典中雙字詞的31187條抽樣量：結合國家語委提供的詞庫從母體中抽樣出雙字詞3000，采用隨機和有規律相結合的抽樣方法，形成統計樣本結合現代漢語詞典選取名詞、動詞、形容詞各500個，作為評定用詞(王一牛，博士論文，2005)漢語情感詞系統原始母體選材量：現代漢語常用詞詞典中雙字詞的317二、情緒的心理學理論

情緒的生理理論情緒的中樞神經系統理論情緒的認知理論情緒的多水平理論

二、情緒的心理學理論情緒的生理理論181、情緒的生理理論美國心理學家WilliamJames和丹麥心理學家CarlLange推翻情緒先于生理反應的傳統認識，提出生理反應引起情緒的經典理論，又被稱為James-Lange理論（1884－1885）。情緒刺激 生理反應 情緒體驗產生比如，當人看見熊的時候，首先的反應是跑，然后當人開始意識到自己肌體反應時，才感到了害怕是“越跑越怕”，而不是“越怕越跑”。1、情緒的生理理論美國心理學家WilliamJames和丹192、情緒的中樞神經系統理論美國心理學家WalterCannon和他的學生PhilipBard對James-Lange理論提出了質疑。Cannon-Bard理論（1927）認為，情緒體驗和生理變化是同時發生的，二者都受丘腦的控制。當人看見熊時，首先是丘腦被激活，然后再由丘腦發出神經沖動，同時激活大腦皮質和下丘腦。大腦皮質產生情緒的主觀體驗，下丘腦引起肌體喚醒，并產生逃跑的行為。生理反應與情緒體驗之間的關系是“又跑又怕”。

2、情緒的中樞神經系統理論美國心理學家WalterCann203、情緒的認知理論

1950年代，美國心理學家M.B.Arnold提出情緒的評定-興奮理論，認為情緒產生的基本過程是刺激情景——評估——情緒，刺激情景并不直接決定情緒的性質，從刺激出現到情緒的產生，中間要經過大腦對刺激進行評估。Schachter-Singer理論（1971）認為生理喚醒和對生理喚醒的認知解釋是特定情緒產生的兩個必要因素。情緒評價形式（Lazarus，1982）初級評價：把周圍情境看成是積極的、有壓力的或與幸福無關的；次級評價：根據個體可以利用的情境資源來進行評價；重新評價：刺激情境及相應的應付策略得到監控，并對初級評價和次級評價進行修改3、情緒的認知理論1950年代，美國心理學家M.B.A214、情緒的多水平理論

多水平情緒理論提出，認知系統中意義的表征有不同水平，因此同一刺激可以在不同水平上具有不同的情緒意義（Johnsn&Multhaup,1992；Power&Dalgleish,1997；Teasdal&Barnard,1993）SPAARS系統（Schematic,Propositional,Associative,&AnalogicalRepresentationalSystem）是圖式、命題、聯想和類比表征系統的縮寫4、情緒的多水平理論多水平情緒理論提出，認知系統中意義的表22類比表征系統涉及對環境刺激進行基本的感覺信息加工。命題系統不涉及情緒因素，只包含對外界和自我的信息。在圖式系統中，來自命題系統的事實與來自個體近期目標的有關信息結合在一起，生成一個針對情境的內部模型，從而引起情緒反應。聯想系統主要反應情緒系統的功效。類比表征系統涉及對環境刺激進行基本的感覺信息加工。23三、情緒的生物學基礎邊緣系統和情緒扣帶前回對情緒認知起關鍵作用杏仁核在情緒體驗方面的重要作用三、情緒的生物學基礎邊緣系統和情緒24近年來，圍繞社會認知、社會行為及其神經機制的研究已經成為認知神經科學的熱點領域。在“社會腦”的概念下，形成了“社會認知神經科學”和“情感認知神經科學”的研究新領域。近年來，圍繞社會認知、社會行為及其神經機制的研究已經成為認知25參與社會認知的腦結構腹內側前額葉杏仁核右側體感皮質區腦島另外還有扣帶回、視覺聯合皮層、下丘腦、丘腦、腦干等（Adolphs,1999）參與社會認知的腦結構腹內側前額葉（Adolphs,199926（Adolphs,1999）（Adolphs,1999）27情緒腦機制課件28下丘腦控制的理論①下丘腦持續評價環境中各種刺激與情緒的相關性。②下丘腦通過控制腦干從而表達情緒。③情緒的主觀感覺，即情感，是由下丘腦投射到大腦皮層來 Cannon-Bard（1927）Papez（1937）把前腦中的一些腦區，包括扣帶回皮層，旁海馬區，海馬，及下丘腦中的乳頭體，加入到與情緒有關的神經環路中——Papez環強調海馬對情緒的重要性Papez環下丘腦控制的理論①下丘腦持續評價環境中各種刺激與情緒的相關性29邊緣系統與Papez環Papez認為情緒的表達由下丘腦控制，扣帶皮質投射到海馬，海馬再通過穹隆投射到下丘腦。邊緣系統與Papez環Papez認為情緒的表達由下丘腦控制，30扣帶回扣帶前回扣帶后回背側認知亞區嘴腹側情感亞區認知、情緒、運動、疼痛和視空間功能

執行評價扣帶前回（anteriorcingulatecortex,ACC）位于在大腦內側面。扣帶回扣帶前回扣帶后回背側認知亞區嘴腹側情感亞區31ACC的認知與情緒功能的分離

扣帶溝扣帶回胼胝體Bushetal.(2000)TrendsCogn.Sci.

背側認知亞區：沖突監測；調節注意或執行功能，復雜運動控制，動機，新奇，錯誤監測和工作記憶

嘴腹側情感亞區：參與情緒和動機信息的評價以及情緒反應的調節認知亞區情感亞區ACC的認知與情緒功能的分離扣帶溝扣帶回32杏仁核的位置及分區

對情緒狀態的表達極為重要對于認知其他動物表達的情緒很重要對于情緒的學習不可或缺杏仁核的位置及分區對情緒狀態的表達極為重要33What通路中的杏仁核What通路中的杏仁核34害怕和高興面孔對杏仁核的激活（Canli,2002）害怕和高興面孔對杏仁核的激活（Canli,2002）35恐懼表情引起較大C1(左圖）；杏仁核激活（右圖）Pourtoisetal.,2004；Vuilleumier,etal,2001恐懼表情引起較大C1(左圖）；杏仁核激活（右圖）Pour36杏仁核與恐懼大腦中加工“恐懼”情緒的神經通路發生異常是焦慮癥的神經基礎，杏仁核在恐懼的認知加工中居于關鍵地位。杏仁核與恐懼大腦中加工“恐懼”情緒的神經通路發生異常是焦慮癥37無意識條件下的情緒面孔認知Ａ：20毫秒的情緒性刺激被100毫秒的中性刺激所遮掩。被試報告未感受到面孔的情緒性。Ｂ：fMRI顯示比起中性面孔此時杏仁核仍可受到激活。（Killgore&Yurgelun-Todd，2004）無意識條件下的情緒面孔認知Ａ：20毫秒的情緒性刺激被100毫38杏仁核損傷后的眼動杏仁核損傷后的眼動39情緒的腦定位總結近年來的腦成像研究結果：1）內側前額葉普遍參與情緒性信息的加工。2）杏仁核參與與恐懼有關的情緒性信息加工。3）SubcallosalCingulate參與悲傷的情緒加工。4）有認知任務的情緒性活動導致腦島和扣帶前回的活動。情緒的腦定位總結近年來的腦成像研究結果：40四、情緒與認知四、情緒與認知41情緒的喚起與情緒的調控并不在同一腦區發生，情緒的調控需要高級的皮層區域的參與(Beauregardetal,2001)SuperiorFrontalGyrus RightACC情緒的喚起與情緒的調控并不在同一腦區發生，情緒的調控需要高級42情緒和注意通常被認為由大腦的腹側和背側皮層網絡結構分別完成。此fMRI研究發現了二者發生交互作用的區域就是扣帶前回，進一步證實了ACC在情緒－注意間發揮著整合作用(Fichtenholtza,2004)情緒與注意情緒和注意通常被認為由大腦的腹側和背側皮層網絡結構分別完成。43雙耳分聽任務，語氣是憤怒或中性的，被試只注意其中一個耳朵。(a)

不管憤怒的聲音來自注意耳或非注意耳，右顳上溝(STS)中部的活動增強。(b)

右側杏仁核的活動也被憤怒的語氣增強。(c)

眶額皮質的活動被憤怒的語氣增強，該效應主要見于注意耳一側。(a)

楔回活動被注意耳一側的憤怒語氣增強，非注意耳憤怒語氣無增強。

雙耳分聽任務，語氣是憤怒或中性的，被試只注意其中一個耳朵。44不同表情面孔的注意偏向Pourtoisetal,2004

不同表情面孔的注意偏向Pourtoisetal,20045內隱空間定向任務下恐懼表情引起P1增強效應

(Pourtoisetal,CerebralCortex,2004)內隱空間定向任務下恐懼表情引起P1增強效應46情緒負性偏向的時程研究何謂情緒負性偏向？Negativitybias，有機體對負性情緒刺激具有一種特殊的敏感性，與正性刺激相比，負性刺激對信息加工具有更大的影響力。刺激材料：經評定的正、負性圖片各25幅，與之匹配的中性圖片各25幅。被試任務：判斷圖片情緒屬性，盡快按鍵表示判斷結果。(Huang&Luo,NeurosciLett,2006a,b)情緒負性偏向的時程研究何謂情緒負性偏向？刺激材料：經評定的正47問題提出哪里是負偏移的最早時間點？負偏移的時間階段如何？負性圖片是否真正產生一個較大的早期注意的轉移？還是在較晚的認知評價階段？負偏移中應答準備是否發揮關鍵性作用？問題提出哪里是負偏移的最早時間點？48結果1:P2-2002004006008001000μV

-2-424-20002006008001000-5510msFzCz4000P2P2正性中性（負）中性（正）負性LPCLPC結果1:P2-2002004006008001000μV49P2電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下P2成分定位的電流密度圖P2電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下P2成分定位的50結果2:LPCms-20002004006008001000μV-551015-20002004006008001000-551015PzCPzLPCLPC正性中性（負）中性（正）負性結果2:LPCms-200020040060080010051LPC電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下LPC成分定位的電流密度圖LPC電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下LPC成分定52結果3：S-LRP、R-LRP-20004006008001000-2-4-62-800-600-400-2002000-2-4-62200S－LRP(刺激鎖定)R－LRP(反應鎖定)μVms正性（負）中性（正）負性S-LRP（單側化準備電位）始潛時在愉悅度類型上主效應顯著

R-LRP始潛時在block類型和情緒類型上均顯示主效應顯著

Huang&Luo,2006結果3：S-LRP、R-LRP-2000400600800153小結負性P2較大，表明注意負偏移發生在情緒加工的早期階段負性圖片誘發的LPC比正、中性條件大，提示負偏移也發生在情緒加工較晚的刺激評價階段負性圖片產生的反應鎖定LRP間隔較短，表明負性圖片誘發了反應性的啟動效應情緒性負偏移發生在情緒加工的若干階段，包括早期注意、刺激評價和反應的準備階段小結負性P2較大，表明注意負偏移發生在情緒加工的早期階54情緒與記憶情緒－知覺－記憶回路。杏仁核通過相關神經聯系調節情緒知覺與記憶功能。Dolan，Science，2002情緒與記憶情緒－知覺－記憶回路。杏仁核通過相關神經聯系調節情55情緒是如何影響記憶的呢？對于某類刺激特別是帶有情緒色彩的刺激確實能影響到我們知覺和加工它的方式，這就是記憶的編碼。越來越多的學者認為情緒是通過工作記憶來影響記憶編碼的。

研究背景情緒是如何影響記憶的呢？對于某類刺激特別是帶有情緒色彩的刺激56工作記憶的定義工作記憶是一種對信息進行暫時性的加工和貯存的、能量有限的記憶系統，對于語言理解、學習、推理、思維等復雜認知任務的完成起關鍵作用。由中央執行系統、視空模板及語音環路三個主要成分組成。

(Baddeley&Hitch,1974)工作記憶的定義工作記憶是一種對信息進行暫時性的加工和貯存的、57詞語工作記憶(verbalworkingmemory)和空間工作記憶(spatialworkingmemory)分別負責處理詞語信息和空間信息，并分別以語音回路和視空間模板作為工作記憶信息保持的緩存區。

(Smith&Jonides,Nature,1993)至少存在兩種類型的工作記憶系統—詞語工作記憶和空間工作記憶詞語工作記憶(verbalworkingmemory)58負性情緒選擇性影響不同工作記憶

（Li,Li,Luo,2006）Lavric等以正常人為被試，通過電擊威脅誘導焦慮，來研究焦慮對詞語與空間工作記憶的選擇性影響。結果發現誘導的焦慮僅僅損傷了空間n－back任務的表現，并未影響到詞語任務。

抑郁癥病人研究顯示，其主要表現為右半球的空間認知功能的損傷負性情緒選擇性影響不同工作記憶Lavric等以正常人為被59

可能的解釋是，情緒和認知加工的皮層功能重疊。如負性情緒和空間工作記憶都存在右半球優勢，故而產生相互影響。認知資源的競爭。如注意資源，負性情緒占用了大量的注意資源，而這種注意資源在空間工作記憶中發揮著重要的作用，因此空間工作記憶功能受損。選擇性影響的腦機制可能的解釋是，情緒和認知加工的皮層功能重疊。如負性情緒和空60研究目的主要研究目的：采用ERP技術，為負性情緒對空間工作記憶和詞語工作記憶影響提供一些腦電證據，并比較二者間的不同。三個主要預期：負性情緒對工作記憶的保持有影響，表現為前額部的LPC在負性情緒下波幅降低。因負性情緒引起的LPC波幅的減小應該只被選擇性的發現在空間而非詞語工作記憶中。負性情緒對空間工作記憶的選擇性影響可能與注意機制有關，因此與注意分配相關的P2，其波幅的減小應該發現在負性情緒下的空間任務中。研究目的主要研究目的：采用ERP技術，為負性情緒對空61研究方法被試：13名健康大學生，全部為右利手。材料：80張彩色圖片來源于國內情緒圖片庫系統(CAPS).其中,40張負性圖片,40張中性圖片。詞語材料是26個英文字母；空間材料是方格，尺寸為2cm×2cm。因素：情緒狀態(負/中)×任務類型（空間/詞語）×記錄點研究方法被試：13名健康大學生，全部為右利手。621000ms200-400ms1500ms300ms+++A+++S++++A+SameorDifferent愉悅度（2:負性/中性）認知（2:言語/空間）刺激程序1000ms200-400ms1500ms300ms+A++63ERPData1000ms言語工作記憶-2uV2uV-200空間工作記憶LPC負性情緒中性情緒負性－中性PzPzGrand-averagedERPstotargetsinnegativeandneutralemotionatPzinspatialandverbalworkingmemory.ERPData1000ms言語工作記憶-2uV2uV-2064ERP源分析——電流密度圖Theaveragedcurrentdensitydistributionofthedifferencewave(negative-neutral)inspatialandverbalworkingmemoryatthetimeofdifferencewavepeak(314ms).

ERP源分析——電流密度圖Theaveragedcur65討論頭皮中央區的P2波幅在空間任務>詞語任務。由于P2波幅反映了注意或工作記憶資源的分配，說明空間WM較詞語WM更需要注意的參與。負性情緒下，P2和LPC的減小選擇性地發生在空間工作記憶任務中，可解釋為：首先負性情緒下被試對負性刺激的注意會增強，這種注意的增強又以空間注意為主，因此被分配到空間WM的注意資源減少，P2波幅減小；空間工作記憶的保持主要依靠對空間位置的持續性注意，詞語工作記憶的保持主要依靠語音環的復述；因此負性情緒占用注意資源的影響只發生在空間工作記憶保持階段，故負性情緒下與保持空間信息有關的LPC波幅明顯減小。討論頭皮中央區的P2波幅在空間任務>詞語任務。由于P2波66小結ERP結果表明在空間和詞語工作記憶作業中，負性圖片產生不同的ERP效應空間工作記憶對負性圖片的影響更大，其指標是頂部P300電流密度圖表明，空間任務產生在額部－頂部發生更為廣泛的激活這些結果表明負性情緒和空間工作記憶相互作用的區域在額－頂部皮層負性情緒對空間工作記憶的選擇性影響可能是負性情緒干擾了自上而下的空間注意小結ERP結果表明在空間和詞語工作記憶作業中，負性圖片產67感情色彩雙字詞的ERP波形評價感情色彩時產生的LPC，與愉悅度無關。在感情色彩的識別和記憶加工任務中，分離了愉悅度和激動度，感情色彩刺激可優先取得心理資源。正性、中性、負性詞的新舊效應在左半球具有優勢，信息的提取受到感情色彩的調節。正性詞 負性詞 中性詞感情色彩雙字詞的ERP波形評價感情色彩時產生的LPC，與愉悅68詞匯的情緒調節梭狀回的激活，表明情緒對視覺詞匯識別有顯著影響(LuoQ,PengD,etal.,NeuroImage,2004)情緒詞的感情色彩詞匯的情緒調節梭狀回的激活，表明情緒對視覺詞匯識別有顯著影響69情緒障礙與認知抑郁、焦慮等情緒障礙源于紊亂的認知（e.g.Beck,1976）近年來的研究發現，不同的情緒障礙具有不同的認知偏向（見Williams,Watts,MacLeod,andMathews的綜述，1988，1997）抑郁以記憶偏向為主焦慮以注意偏向為主情緒障礙與認知抑郁、焦慮等情緒障礙源于紊亂的認知（e.g.70正常人正常人精分抑郁癥情緒異常的腦成像正常人正常人抑郁癥情緒異常的腦成像71PTSD病人杏仁核對創傷相關場景有較大信號響應(Hendleretal，NeuroImage，2003)PTSD病人杏仁核對創傷相關場景有較大信號響應72焦慮個體對負性刺激產生快速的高度警覺反應;焦慮個體易受負性刺激信息的干擾;認知加工偏向有內容特定性：認知偏向有一定的情景依賴性:有效的心理治療能降低注意的負性偏向水平(楊小冬，羅躍嘉，2005)焦慮個體的注意偏向表現和特點焦慮個體的注意偏向表現和特點731、情緒Stroop掩蔽實驗呈現不同顏色的詞語(包括中性詞和情緒詞)，要求忽視詞語的語義，盡可能快地命名字詞的墨色。研究表明，焦慮個體（包括焦慮病人和高焦慮狀態個體）命名威脅性詞義的顏色時間較中性詞長焦慮認知的研究范式1、情緒Stroop掩蔽實驗焦慮認知的研究范式742、點探測實驗中性詞&消極情緒詞同時呈現約500ms，大聲讀出位于上方的詞。詞對消失時，一個探測點（星號）出現在其中一個詞所在的位置，盡快對探測點反應研究發現，焦慮個體對出現在威脅性含義詞位置處的探測點的反應顯著快于中性詞位置出現的探測點云朵憤怒*2、點探測實驗云朵753、線索提示范式探查情緒性線索對注意轉移的影響。左右視野各有一個矩形框，注視其間的一個十字注視點，告訴被試靶刺激(*)將出現在其中一個框內，在靶刺激出現前，會先給出一個詞(負性情緒詞或中性詞)提示線索，詞在屏幕上持續顯示600ms，提示被試靶刺激將很可能出現在左側，被試在出現星號時要盡快作按鍵反應(見圖)3、線索提示范式探查情緒性線索對注意轉移的影響。764、快速序列視覺呈現任務RSVP范式的雙任務條件（dualtaskcondition）通常能正確報告T1，但是對在T1出現后200－500ms的時間區段內出現的T2，報告的正確率則顯著偏低。注意力似乎脫離了目標，該現象被稱為“注意瞬脫”現象。4、快速序列視覺呈現任務通常能正確報告T1，77小結情緒Stroop實驗：情緒刺激信息的語義干擾效應較強；點探測實驗：情緒信息對注意資源空間分配的影響；有效提示范式：情緒信息對注意轉移的影響；快速序列視覺呈現：在注意資源有限時仍對情緒信息比較敏感。小結情緒Stroop實驗：情緒刺激信息的語義干擾效應較強；78不同焦慮狀態對注意的影響提示有效性：50％

實驗前告訴被試，圖片與任務無關

(Li,Li&Luo,2005)不同焦慮狀態對注意的影響提示有效性：50％

實驗前告訴被試，79行為結果高焦慮個體的反應顯著慢于低焦慮個體有效提示下的反應顯著快于無效提示下的反應威脅條件下的反應顯著慢于中性條件行為結果高焦慮個體的反應顯著慢于低焦慮個體80情緒腦機制課件81情緒腦機制課件82ERP地形圖ERP地形圖83小 結首次證明情緒性刺激對其后的視覺加工具有調節作用。行為學數據與腦電數據顯示出高度的一致性：威脅刺激引發的偏差行為，很可能源于偏差了的感覺加工另一方面，低焦慮被試的腦電數據顯示出對威脅性刺激的躲避，行為學數據卻沒有顯示出對威脅刺激的注意偏向。可能因為某些加工過程發生在早期感覺加工后，并影響了被試的反應速度小 結首次證明情緒性刺激對其后的視覺加工具有調節作用。84致 謝與羅敏敏合著的章節，將發表于韓濟生院士主編《神經科學原理》黃宇霞博士、王一牛博士、李新影博士、楊小冬博士衛星、劉超吳健輝、王妍、李雪冰、劉超生、馬慧國家基金委國家科技部國家教育部中國科學院致 謝與羅敏敏合著的章節，將發表于韓濟生院士主編《神經科學85謝謝聽眾！謝謝聽眾！86情緒控制和調節的認知腦機制羅躍嘉北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室中國科學院心理健康重點實驗室情緒控制和調節的認知腦機制羅躍嘉87目錄情緒的概念與評價情緒的心理學理論情緒的生物學基礎情緒與認知目錄情緒的概念與評價88一、情緒的概念情緒是瞬息萬變的心理與生理現象，反應了機體對不斷變化的環境所取的適應模式（Levenson,1994）從心理學的層面來說，情緒是對客觀事物的態度體驗和行為反應，為人和動物共有。生理喚醒主觀體驗（如喜悅、悲傷和憤怒等）外在表現（面部表情、身體姿態、動作等）一、情緒的概念情緒是瞬息萬變的心理與生理現象，反應了機體對不89國際研究現狀美國NIMH將情緒與心境障礙(mooddisorder)研究作為其研究計劃綱要的核心部分神經科學研究進展為心境障礙病理生理基礎以及藥物、心理社會等積累了大量知識神經影像技術使用對于發現與心境障礙有關的特定腦區域具有重要價值多個神經遞質系統，包括細胞膜信號轉導和調控基因轉錄、蛋白質合成的細胞內信號轉導系統也參與心境障礙國際研究現狀美國NIMH將情緒與心境障礙(mooddiso90科學問題心境障礙易患基因是如何影響人類行為和腦功能，并如何導致人類的心境障礙尚未分離出心境障礙的特異性基因，怎樣建立心境障礙的動物模型心境障礙患者的大腦出現各種化學變化甚至腦結構的變化，但不清楚它們的因果關系前額葉如何調節其他腦區的知覺、情緒、注意、記憶的神經回路怎樣整合不同數據，建立情緒神經計算模型科學問題心境障礙易患基因是如何影響人類行為和腦功能，并如何導91情緒評定的標準

1基本情緒論（BasicEmotion）認為情緒在發生上有原型形式，即存在著數種泛人類的基本情緒類型，每種類型各有其獨特的體驗特性、生理喚醒模式和外顯模式，其不同形式的組合形成了所有的人類情緒（Ekman,1999）。Ekman描述了6種基本表情：高興、憤怒、驚訝、厭惡、悲傷、害怕。11種情緒分類：興奮、驚奇、痛苦、厭惡、愉快、憤怒、恐懼、悲傷、害羞、輕蔑和自罪感等（Izard，1977）。情緒評定的標準1基本情緒論（BasicEmotion92

高興 憤怒 驚訝 悲傷高興 憤怒 驚訝 悲傷932情緒的維度論

(Dimension)效價（valence）或者愉悅度（pleasure）其理論基礎是正負情緒的分離激活喚醒度（arousal）或激活度（activation）指與情感狀態相聯系的機體能量激活的程度，喚醒的作用是調動機體的機能，為行動做準備維度論認為幾個維度組成的空間包括了人類所有的情緒。把不同情緒看作是逐漸的、平穩的轉變，不同情緒之間的相似性和差異性根據彼此在維度空間中的距離來顯示2情緒的維度論(Dimension)效價（valen94

愉悅度：理論基礎是正負情緒的分離激活。腦成像研究證實正、負情緒分別是左、右半球優勢。驚反射（皺眉肌活動）指標能夠反映愉悅度(Bradley,2001)

愉悅度：理論基礎是正負情緒的分離激活。腦成像研95喚醒度：喚醒的作用是調動機體機能，為行動作準備。皮電反應指標能夠反映喚醒度(Bradley,2001)喚醒度：喚醒的作用是調動機體機能，為行動作準備。皮電反應指標96正負情緒的腦成像證據正負情緒的腦成像證據97正負情緒的腦成像證據正負情緒的腦成像證據98中國情緒材料庫的建立

美國NIMH編制了3套情緒材料系統國際情感圖片系統（IAPS）國際情緒數碼聲音系統（IADS）英語情緒詞系統（ANEW）

本實驗室編制中國情緒材料系統中國情緒圖片系統中國人表情材料庫中國情緒數碼聲音系統漢語情感詞系統中國情緒材料庫的建立美國NIMH編制了3套情緒材料系統本實99165432編號愉悅度喚醒度優勢度17.785.938.3027.786.027.7434.982.917.3045.023.935.4151.286.612.0261.266.892.02評分結果中國情緒圖片系統（CAPS）(白露、黃宇霞等，2005)165432編號愉悅度喚醒度優勢度17.785.938.30100IAPS/CAPS愉悅度與喚醒度關系圖喚醒平靜快樂愉悅度和喚醒度組成的人類情緒坐標空間。各種刺激誘發的情緒反應呈拋物線狀分布于二維空間(左圖：Langetal,2001；右圖：黃宇霞等,2004)不快樂IAPS/CAPS愉悅度與喚醒度關系圖喚醒平靜快樂愉悅度和喚101中國情緒聲音系統（CASS）1國歌2民樂3鞭打4慘叫5鈴聲6切菜編號愉悅度喚醒度優勢度17.947.866.1627.984.466.5632.007.583.0242.047.483.0254.905.464.6865.043.846.12評分結果(劉超生等，2006)中國情緒聲音系統（CASS）1國歌編號愉悅度喚醒度優勢度1102漢語情感詞系統原始母體選材量：現代漢語常用詞詞典中雙字詞的31187條抽樣量：結合國家語委提供的詞庫從母體中抽樣出雙字詞3000，采用隨機和有規律相結合的抽樣方法，形成統計樣本結合現代漢語詞典選取名詞、動詞、形容詞各500個，作為評定用詞(王一牛，博士論文，2005)漢語情感詞系統原始母體選材量：現代漢語常用詞詞典中雙字詞的3103二、情緒的心理學理論

情緒的生理理論情緒的中樞神經系統理論情緒的認知理論情緒的多水平理論

二、情緒的心理學理論情緒的生理理論1041、情緒的生理理論美國心理學家WilliamJames和丹麥心理學家CarlLange推翻情緒先于生理反應的傳統認識，提出生理反應引起情緒的經典理論，又被稱為James-Lange理論（1884－1885）。情緒刺激 生理反應 情緒體驗產生比如，當人看見熊的時候，首先的反應是跑，然后當人開始意識到自己肌體反應時，才感到了害怕是“越跑越怕”，而不是“越怕越跑”。1、情緒的生理理論美國心理學家WilliamJames和丹1052、情緒的中樞神經系統理論美國心理學家WalterCannon和他的學生PhilipBard對James-Lange理論提出了質疑。Cannon-Bard理論（1927）認為，情緒體驗和生理變化是同時發生的，二者都受丘腦的控制。當人看見熊時，首先是丘腦被激活，然后再由丘腦發出神經沖動，同時激活大腦皮質和下丘腦。大腦皮質產生情緒的主觀體驗，下丘腦引起肌體喚醒，并產生逃跑的行為。生理反應與情緒體驗之間的關系是“又跑又怕”。

2、情緒的中樞神經系統理論美國心理學家WalterCann1063、情緒的認知理論

1950年代，美國心理學家M.B.Arnold提出情緒的評定-興奮理論，認為情緒產生的基本過程是刺激情景——評估——情緒，刺激情景并不直接決定情緒的性質，從刺激出現到情緒的產生，中間要經過大腦對刺激進行評估。Schachter-Singer理論（1971）認為生理喚醒和對生理喚醒的認知解釋是特定情緒產生的兩個必要因素。情緒評價形式（Lazarus，1982）初級評價：把周圍情境看成是積極的、有壓力的或與幸福無關的；次級評價：根據個體可以利用的情境資源來進行評價；重新評價：刺激情境及相應的應付策略得到監控，并對初級評價和次級評價進行修改3、情緒的認知理論1950年代，美國心理學家M.B.A1074、情緒的多水平理論

多水平情緒理論提出，認知系統中意義的表征有不同水平，因此同一刺激可以在不同水平上具有不同的情緒意義（Johnsn&Multhaup,1992；Power&Dalgleish,1997；Teasdal&Barnard,1993）SPAARS系統（Schematic,Propositional,Associative,&AnalogicalRepresentationalSystem）是圖式、命題、聯想和類比表征系統的縮寫4、情緒的多水平理論多水平情緒理論提出，認知系統中意義的表108類比表征系統涉及對環境刺激進行基本的感覺信息加工。命題系統不涉及情緒因素，只包含對外界和自我的信息。在圖式系統中，來自命題系統的事實與來自個體近期目標的有關信息結合在一起，生成一個針對情境的內部模型，從而引起情緒反應。聯想系統主要反應情緒系統的功效。類比表征系統涉及對環境刺激進行基本的感覺信息加工。109三、情緒的生物學基礎邊緣系統和情緒扣帶前回對情緒認知起關鍵作用杏仁核在情緒體驗方面的重要作用三、情緒的生物學基礎邊緣系統和情緒110近年來，圍繞社會認知、社會行為及其神經機制的研究已經成為認知神經科學的熱點領域。在“社會腦”的概念下，形成了“社會認知神經科學”和“情感認知神經科學”的研究新領域。近年來，圍繞社會認知、社會行為及其神經機制的研究已經成為認知111參與社會認知的腦結構腹內側前額葉杏仁核右側體感皮質區腦島另外還有扣帶回、視覺聯合皮層、下丘腦、丘腦、腦干等（Adolphs,1999）參與社會認知的腦結構腹內側前額葉（Adolphs,1999112（Adolphs,1999）（Adolphs,1999）113情緒腦機制課件114下丘腦控制的理論①下丘腦持續評價環境中各種刺激與情緒的相關性。②下丘腦通過控制腦干從而表達情緒。③情緒的主觀感覺，即情感，是由下丘腦投射到大腦皮層來 Cannon-Bard（1927）Papez（1937）把前腦中的一些腦區，包括扣帶回皮層，旁海馬區，海馬，及下丘腦中的乳頭體，加入到與情緒有關的神經環路中——Papez環強調海馬對情緒的重要性Papez環下丘腦控制的理論①下丘腦持續評價環境中各種刺激與情緒的相關性115邊緣系統與Papez環Papez認為情緒的表達由下丘腦控制，扣帶皮質投射到海馬，海馬再通過穹隆投射到下丘腦。邊緣系統與Papez環Papez認為情緒的表達由下丘腦控制，116扣帶回扣帶前回扣帶后回背側認知亞區嘴腹側情感亞區認知、情緒、運動、疼痛和視空間功能

執行評價扣帶前回（anteriorcingulatecortex,ACC）位于在大腦內側面。扣帶回扣帶前回扣帶后回背側認知亞區嘴腹側情感亞區117ACC的認知與情緒功能的分離

扣帶溝扣帶回胼胝體Bushetal.(2000)TrendsCogn.Sci.

背側認知亞區：沖突監測；調節注意或執行功能，復雜運動控制，動機，新奇，錯誤監測和工作記憶

嘴腹側情感亞區：參與情緒和動機信息的評價以及情緒反應的調節認知亞區情感亞區ACC的認知與情緒功能的分離扣帶溝扣帶回118杏仁核的位置及分區

對情緒狀態的表達極為重要對于認知其他動物表達的情緒很重要對于情緒的學習不可或缺杏仁核的位置及分區對情緒狀態的表達極為重要119What通路中的杏仁核What通路中的杏仁核120害怕和高興面孔對杏仁核的激活（Canli,2002）害怕和高興面孔對杏仁核的激活（Canli,2002）121恐懼表情引起較大C1(左圖）；杏仁核激活（右圖）Pourtoisetal.,2004；Vuilleumier,etal,2001恐懼表情引起較大C1(左圖）；杏仁核激活（右圖）Pour122杏仁核與恐懼大腦中加工“恐懼”情緒的神經通路發生異常是焦慮癥的神經基礎，杏仁核在恐懼的認知加工中居于關鍵地位。杏仁核與恐懼大腦中加工“恐懼”情緒的神經通路發生異常是焦慮癥123無意識條件下的情緒面孔認知Ａ：20毫秒的情緒性刺激被100毫秒的中性刺激所遮掩。被試報告未感受到面孔的情緒性。Ｂ：fMRI顯示比起中性面孔此時杏仁核仍可受到激活。（Killgore&Yurgelun-Todd，2004）無意識條件下的情緒面孔認知Ａ：20毫秒的情緒性刺激被100毫124杏仁核損傷后的眼動杏仁核損傷后的眼動125情緒的腦定位總結近年來的腦成像研究結果：1）內側前額葉普遍參與情緒性信息的加工。2）杏仁核參與與恐懼有關的情緒性信息加工。3）SubcallosalCingulate參與悲傷的情緒加工。4）有認知任務的情緒性活動導致腦島和扣帶前回的活動。情緒的腦定位總結近年來的腦成像研究結果：126四、情緒與認知四、情緒與認知127情緒的喚起與情緒的調控并不在同一腦區發生，情緒的調控需要高級的皮層區域的參與(Beauregardetal,2001)SuperiorFrontalGyrus RightACC情緒的喚起與情緒的調控并不在同一腦區發生，情緒的調控需要高級128情緒和注意通常被認為由大腦的腹側和背側皮層網絡結構分別完成。此fMRI研究發現了二者發生交互作用的區域就是扣帶前回，進一步證實了ACC在情緒－注意間發揮著整合作用(Fichtenholtza,2004)情緒與注意情緒和注意通常被認為由大腦的腹側和背側皮層網絡結構分別完成。129雙耳分聽任務，語氣是憤怒或中性的，被試只注意其中一個耳朵。(a)

不管憤怒的聲音來自注意耳或非注意耳，右顳上溝(STS)中部的活動增強。(b)

右側杏仁核的活動也被憤怒的語氣增強。(c)

眶額皮質的活動被憤怒的語氣增強，該效應主要見于注意耳一側。(a)

楔回活動被注意耳一側的憤怒語氣增強，非注意耳憤怒語氣無增強。

雙耳分聽任務，語氣是憤怒或中性的，被試只注意其中一個耳朵。130不同表情面孔的注意偏向Pourtoisetal,2004

不同表情面孔的注意偏向Pourtoisetal,200131內隱空間定向任務下恐懼表情引起P1增強效應

(Pourtoisetal,CerebralCortex,2004)內隱空間定向任務下恐懼表情引起P1增強效應132情緒負性偏向的時程研究何謂情緒負性偏向？Negativitybias，有機體對負性情緒刺激具有一種特殊的敏感性，與正性刺激相比，負性刺激對信息加工具有更大的影響力。刺激材料：經評定的正、負性圖片各25幅，與之匹配的中性圖片各25幅。被試任務：判斷圖片情緒屬性，盡快按鍵表示判斷結果。(Huang&Luo,NeurosciLett,2006a,b)情緒負性偏向的時程研究何謂情緒負性偏向？刺激材料：經評定的正133問題提出哪里是負偏移的最早時間點？負偏移的時間階段如何？負性圖片是否真正產生一個較大的早期注意的轉移？還是在較晚的認知評價階段？負偏移中應答準備是否發揮關鍵性作用？問題提出哪里是負偏移的最早時間點？134結果1:P2-2002004006008001000μV

-2-424-20002006008001000-5510msFzCz4000P2P2正性中性（負）中性（正）負性LPCLPC結果1:P2-2002004006008001000μV135P2電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下P2成分定位的電流密度圖P2電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下P2成分定位的136結果2:LPCms-20002004006008001000μV-551015-20002004006008001000-551015PzCPzLPCLPC正性中性（負）中性（正）負性結果2:LPCms-2000200400600800100137LPC電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下LPC成分定位的電流密度圖LPC電流密度圖無意識（左）和有意識（右）條件下LPC成分定138結果3：S-LRP、R-LRP-20004006008001000-2-4-62-800-600-400-2002000-2-4-62200S－LRP(刺激鎖定)R－LRP(反應鎖定)μVms正性（負）中性（正）負性S-LRP（單側化準備電位）始潛時在愉悅度類型上主效應顯著

R-LRP始潛時在block類型和情緒類型上均顯示主效應顯著

Huang&Luo,2006結果3：S-LRP、R-LRP-20004006008001139小結負性P2較大，表明注意負偏移發生在情緒加工的早期階段負性圖片誘發的LPC比正、中性條件大，提示負偏移也發生在情緒加工較晚的刺激評價階段負性圖片產生的反應鎖定LRP間隔較短，表明負性圖片誘發了反應性的啟動效應情緒性負偏移發生在情緒加工的若干階段，包括早期注意、刺激評價和反應的準備階段小結負性P2較大，表明注意負偏移發生在情緒加工的早期階140情緒與記憶情緒－知覺－記憶回路。杏仁核通過相關神經聯系調節情緒知覺與記憶功能。Dolan，Science，2002情緒與記憶情緒－知覺－記憶回路。杏仁核通過相關神經聯系調節情141情緒是如何影響記憶的呢？對于某類刺激特別是帶有情緒色彩的刺激確實能影響到我們知覺和加工它的方式，這就是記憶的編碼。越來越多的學者認為情緒是通過工作記憶來影響記憶編碼的。

研究背景情緒是如何影響記憶的呢？對于某類刺激特別是帶有情緒色彩的刺激142工作記憶的定義工作記憶是一種對信息進行暫時性的加工和貯存的、能量有限的記憶系統，對于語言理解、學習、推理、思維等復雜認知任務的完成起關鍵作用。由中央執行系統、視空模板及語音環路三個主要成分組成。

(Baddeley&Hitch,1974)工作記憶的定義工作記憶是一種對信息進行暫時性的加工和貯存的、143詞語工作記憶(verbalworkingmemory)和空間工作記憶(spatialworkingmemory)分別負責處理詞語信息和空間信息，并分別以語音回路和視空間模板作為工作記憶信息保持的緩存區。

(Smith&Jonides,Nature,1993)至少存在兩種類型的工作記憶系統—詞語工作記憶和空間工作記憶詞語工作記憶(verbalworkingmemory)144負性情緒選擇性影響不同工作記憶

（Li,Li,Luo,2006）Lavric等以正常人為被試，通過電擊威脅誘導焦慮，來研究焦慮對詞語與空間工作記憶的選擇性影響。結果發現誘導的焦慮僅僅損傷了空間n－back任務的表現，并未影響到詞語任務。

抑郁癥病人研究顯示，其主要表現為右半球的空間認知功能的損傷負性情緒選擇性影響不同工作記憶Lavric等以正常人為被145

可能的解釋是，情緒和認知加工的皮層功能重疊。如負性情緒和空間工作記憶都存在右半球優勢，故而產生相互影響。認知資源的競爭。如注意資源，負性情緒占用了大量的注意資源，而這種注意資源在空間工作記憶中發揮著重要的作用，因此空間工作記憶功能受損。選擇性影響的腦機制可能的解釋是，情緒和認知加工的皮層功能重疊。如負性情緒和空146研究目的主要研究目的：采用ERP技術，為負性情緒對空間工作記憶和詞語工作記憶影響提供一些腦電證據，并比較二者間的不同。三個主要預期：負性情緒對工作記憶的保持有影響，表現為前額部的LPC在負性情緒下波幅降低。因負性情緒引起的LPC波幅的減小應該只被選擇性的發現在空間而非詞語工作記憶中。負性情緒對空間工作記憶的選擇性影響可能與注意機制有關，因此與注意分配相關的P2，其波幅的減小應該發現在負性情緒下的空間任務中。研究目的主要研究目的：采用ERP技術，為負性情緒對空147研究方法被試：13名健康大學生，全部為右利手。材料：80張彩色圖片來源于國內情緒圖片庫系統(CAPS).其中,40張負性圖片,40張中性圖片。詞語材料是26個英文字母；空間材料是方格，尺寸為2cm×2cm。因素：情緒狀態(負/中)×任務類型（空間/詞語）×記錄點研究方法被試：13名健康大學生，全部為右利手。1481000ms200-400ms1500ms300ms+++A+++S++++A+SameorDifferent愉悅度（2:負性/中性）認知（2:言語/空間）刺激程序1000ms200-400ms1500ms300ms+A++149ERPData1000ms言語工作記憶-2uV2uV-200空間工作記憶LPC負性情緒中性情緒負性－中性PzPzGrand-averagedERPstotargetsinnegativeandneutralemotionatPzinspatialandverbalworkingmemory.ERPData1000ms言語工作記憶-2uV2uV-20150ERP源分析——電流密度圖Theaveragedcurrentdensitydistributionofthedifferencewave(negative-neutral)inspatialandverbalworkingmemoryatthetimeofdifferencewavepeak(314ms).

ERP源分析——電流密度圖Theaveragedcur151討論頭皮中央區的P2波幅在空間任務>詞語任務。由于P2波幅反映了注意或工作記憶資源的分配，說明空間WM較詞語WM更需要注意的參與。負性情緒下，P2和LPC的減小選擇性地發生在空間工作記憶任務中，可解釋為：首先負性情緒下被試對負性刺激的注意會增強，這種注意的增強又以空間注意為主，因此被分配到空間WM的注意資源減少，P2波幅減小；空間工作記憶的保持主要依靠對空間位置的持續性注意，詞語工作記憶的保持主