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情绪的脑单侧化研究进展

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摘 要 通过对情绪的单侧化研究及相关理论模型的回顾和梳理。阐明右脑模型、效价模型、趋近一回避模型以及行为唤起/抑制系统模型等情绪加工理论的内在联系及各自优势与局限。最后,对情绪的脑单侧化研究的未来予以了展望。

关键词 情绪、脑、单侧化。

分类号B842.6

近年来情绪的脑单侧化研究受到日益重视,相继出现了许多理论试图对其予以解释,但因各理论的视角不同,以致理论间似有矛盾。在此背景下,从脑单侧化研究的发展脉络了解各理论模型的适用条件,对深入认识情绪脑单侧化的本质,解决情绪失调问题有着重要的理论和实践意义。为此,本文的目的是对有关情绪的脑单侧化研究及相关理论模型进行回顾和梳理,以阐明右脑模型、效价模型、趋近一回避模型以及行为唤起,抑制系统模型等情绪加工理论的内在联系及各自优势与局限。最后,对情绪的脑单侧化研究的未来予以展望。

1 情绪脑单侧化的右脑模型

很早以前研究者就已明确右脑与情绪密切相关,研究发现如果大脑右侧受到损伤会引绪表达的障碍,右脑损伤的病人会出现异常的冷漠和狂躁。为了解释这些现象,研究者基于各种相关研究,提出了右脑模型。模型认为右脑专门负责情绪的感知、表达和体验。但与效价无关。

目前大量文献都是有关大脑半球专门化和情绪感知的。早期研究将重点放在情绪交流的面部和语境通道上,而现在研究更多关注词汇所表达出的情绪[引。关于面部情绪感知,研究者利用速视仪证明对于没有脑损伤的个体来说,左视野(右半球)在鉴别区分表达情绪的面孔时具有优越性。相关研究还发现,在对极端情绪面孔的识别上,左视野会显示出更大的优势效应。研究者在实验中引入脑损伤的被试,结果发现右脑损伤的个体在识别和区分面孔情绪表达的任务中成绩要差于左脑损伤的个体。针对裂脑人的实验研究也证实了相似的结果。

电生理学记录和神经成像的研究结果同样支持右脑专门负责面部情绪加工的说法。特别是通过皮电记录的诱发事件相关电位(ERP)在对面部情绪加工的过程中右脑相对左脑产生了更多的活动,功能磁共振成像技术(FMRI)也为右脑在情绪加工上的专门化提供了证据。Narumoto等发现对具体面部情绪的选择性注意与那些并未特别注意面孔上情绪的被试相比。右脑颞叶上回的活性得到了提高。

Sato等在这些研究成果的基础上拓展了研究,他们发现当被试看到生动的面部表情时,大脑枕叶颞叶区域活动明显,尤其是在右脑的这些区域中。

与面部情绪表征相比,研究者对右脑在语境情绪感知中所起的作用了解较少。尽管如此,早期还是有研究支持右脑在语境情感知觉过程中也具有专门化功能的说法。根据Ross的观点,一系列交流障碍可以被归因为言语韵律失调,这种失调在很大程度上导致了对谈话中情绪成分的感觉能力f感知失调)或表达能力(动作失调)的混乱。经典的言语韵律失调就是通过观察右脑损伤病人获得的,早期的双耳分听实验研究证实左耳在识别话语中情绪成分上具有优势。和面孔情绪识别的研究一样,电生理学和神经成像的研究结果也显示出在语言情感知觉过程中,右脑半球承担着重要的作用。

Borod等认为,对于面孔不对称性的研究在二十世纪七十年代达到了高峰。事实上,早期已有研究者发现人脸的一半相对另一半会更擅长情绪的表达。Borod发现人的左脸在情绪表达时会比右脸更加活跃。面孔的较低部位主要是受到大脑对侧半球的神经支配。这些实验结果证明了右脑半球对面部表情的支配地位。

Borod还对假装和无意识的情绪表达做了区分,他认为对假装的情绪表达研究是以“面部表情由大脑对侧新皮质结构控制”假说为理论依据的。但是,面孔下部的主要投射区是对侧脑,而面孔上部对应的投射区则是左右两侧大脑。相比之下,研究者认为无意识的情绪表达是受到多种皮层下结构支配的。尽管还存在二者是否连通等很多未知的问题,但一份对49项关于情绪表达和面孔非对称性问题的研究回顾认为左脸比右脸更多地参与了面孔的情绪表达。因此,这些研究结果均支持右脑相对专门化的理论。值得注意的是,在假装的情绪表情和自发的无意识的情绪表情之间,研究者并未发现面部非对称性的分布有显著性差异。

在面部情感表达的研究中,研究者经常将右脑的损伤与在情绪性语句表达上的低能加以联系。如,右脑损伤的患者只能用单调机械的语调说话。一份对七项关于脑损伤病人实验研究的评论认为带有右脑损伤的患者经常体验到表达情绪性语句是有困难的。一些研究还考虑到无意识情况下的情绪表达,患者一边听录有能唤起情绪的语音材料的磁带,一边要求其描述自己的感受。同样地,研究也考察了假装情绪的情况,研究者要求被试用带有情绪的语调来叙述一句中性内容的话。

根据右脑假说,研究者认为情绪(情感)体验明显受右脑调节。但Gainotti对该理论提出了质疑。他观察到无论被试是左脑还是右脑在注射阿米妥后,都会出现“冷漠”或“灾难性反应”。另一些研究表明,当要求被试回忆令人愤怒或放松的事件而导致情绪唤起的情况下,电生理学参数检测到相对应位置的激活现象(EEG显示α波减弱)。当要求被试观察视觉材料后对情绪反应做自我报告时,研究得到了相近的结果。当要求被试想象出现情绪时,右脑的相应部位被激活,而当被试被催眠时会引发抑郁。

研究者还考察了敌意和右脑之间的关系。研究发现当要求具有高敌意的被试做出生气的表情时,他们的皮肤电反应强度增强,持续时间也延长了。与此相关的是,速视迫选范式的实验发现那些高敌意的被试会比低敌意的被试更多地将出现在他们左视野的中性情绪面孔识别为负性情绪,且差异显著。高敌意的个体在识别出现在左视野的表达感情的面孔时正确率会降低。双耳分听的实验发现在被试受到压力作用而感到疼痛时,高敌意的被试左耳觉察能力提高,而低敌意的被试右耳觉察能力提高,这表明在敌意情绪的作用下,左右脑都会被激活。最后,在考察前回功能的研究中,高敌意的被试比起低敌意的被试明显显示更弱的右手抓握力量和更强的左手抓握力量。事实上,这些研究结果都为高敌意个体相对右脑激活提供了证据㈣。同时,研究者认为其他一些情绪状态或情绪失调也与右脑激活水平的提高或降低相关。如抑郁情绪状态与右前回较左前回活性相对提高而右后回活性降低相关。除此之外,次躁狂症很久以前就已被认定与有前回的损伤相关。

2 情绪脑单侧化的效价模型

尽管右脑假说至今仍有影响,但许多研究发现大脑在面对积极情绪和消极情绪时具有不同功能。现在研究一致认同那些右脑损伤的患者更可能在识别消极情绪时遇到障碍,而且正常被试识别愉快表情的脸孔要易于其他情绪,而右脑损伤的被试依然能够识别愉快情绪的脸孔。许多注射阿米妥的案例发现当给被试左边颈动脉注射了阿米妥后,被试表现出一种“灾难性反应”,包括哭泣、消极言

论、自责、抱怨以及对未来感到焦虑。相反,当给被试右颈动脉注射阿米妥后,被试表现出一种“欢愉反应”,包括缺乏焦虑、微笑、大笑、模仿他人和主观幸福感增强。这种因单侧脑注射了物质而引起的情绪变化被认为是大脑侧抑制作用的体现。研究者在这些研究发现和对右脑或左脑损伤病人观察的基础上提出了效价假说。

效价假说假设人的右脑专门负责消极情绪认知,而左脑则负责积极情绪。值得注意的是,效价理论认为这种左右脑专门化差异的存在正是体现了情绪表达和体验上效价的功能,尽管对积极或消极情绪的加工过程依然属于右脑的功能范围之内,并且认为左右前回部位分别专门负责积极和消极效价的表达和体验。但右脑顶叶、颞叶和枕叶的后部负责对情绪的感知。

早期研究结果支持了效价学说。Reuter-Lorenz等向被试单侧视野呈现愉快或悲伤的面孔表情,同时向另侧呈现中性情绪表情。要求被试辨认呈现有情绪的面孔那侧视野的情绪表情。当在被试右视野(左脑)呈现愉快脸孔和在左视野(右脑)呈现悲伤脸孔时,反应时都较短。还有研究在实验中给被试呈现积极、消极和虚拟的人脸,结果发现当虚拟的人脸出现在右视野时,被试更趋向于将其判断为是积极情绪。一系列的实验研究也发现,当消极情绪的脸孔出现在左视野时,被试会辨认得更迅速和更准确。

近期研究引入了脑损伤的患者并且为左右半脑分别专门化负责积极和消极效价感知的观点提供了一些复杂的支持证据。Adolphs等做了有关脑损伤被试完成面部表情辨识任务的报告。在左脑损伤的被试中。没有一人在面孔表情辨认中遇到障碍。相反,那些具有右新皮层两个分离区域损伤、右顶叶下部以及距状下皮层前叶等右脑损伤的病人则出现了障碍。在相同的研究中,一般快乐的表情要求所有被试都来辨认。但消极表达的识别障碍才更值得注意。因此,在消极情绪的表情上更容易去区分左右半脑的功能差异。

有关情绪表达,早期研究面部表情不对称的实验发现这样一种倾向,左脸更会表达情绪,与消极情绪相比。积极情绪在左脸更明显。与此相关,Schwaz等利用肌电图仪发现,当被试处于快乐和激动的情绪中时,右边脸部肌肉收缩会更明显,而悲伤和恐惧使左边收缩更明显。值得一提的是,比起自发的情绪,假装出来的表情无论积极还是消极都会使左脸肌肉收缩加强。鉴于以上研究发现,研究者认为是由不同的神经元系统分别负责假装和自发的情绪的。

此外,在注射阿米妥后情绪的变化提示两侧大脑之间在情绪体验上是有差异的。研究者观察到左脑损伤的个体更有可能表现出“灾难性”的行为,而右脑损伤的患者则更容易表现出“冷漠的反应”。相似的实验观察了中过风的患者,中风使左脑受到损伤(尤其是接近额叶的部分),他们大多都处于抑郁的情绪中。而右后回的损伤也会使抑郁的概率上升。

支持效价假说的可靠的证据来自一系列EEG的研究,研究发现在积极情绪下左脑活性提高。消极情绪下右脑活性提高。Davidson等要求被试在观看完包含多种情绪的内容的电视节目后报告出他们的情绪反应。额叶的EEG显示积极情绪反应时左脑相对活性提高,消极情绪反应则使右脑活性提高。有研究曾用婴儿作为被试得到过相近的结果,在给婴儿呈现一个演员表演出的愉快的脸时,左额叶活动明显:呈现悲伤的脸时则右额叶比左额叶活动更加明显。来自神经成像的研究与以上结果是一致的。

3 情绪脑单侧化的趋近一回避模型

新近研究认为效价假说可纳入趋近一回避情绪加工模型中,因为这一模型认为情绪与趋近和回避的行为相关,并且在大脑的左右前回区域分别进行加工。效价与趋近一回避模型有很多重叠部分,包括大多数消极情绪(恐惧、厌恶)引发回避行为。而多数积极情绪(愉快、乐趣)引发趋近行为。虽然取自动机驱动的证据,趋近奖赏和回避惩罚的欲望,支持趋近一回避假说,但两种模型的理论实质极不相同。具体来说,动物和人的本质区别在于他们的趋近和回避行为是否存在于一个社会背景之下,因此,情绪和,或脑系统应该都从自然的角度定向。从种系发生过程来看,趋近一回避的差别非常关键,因为在进化方向上的一个错误就有可能导致有限繁殖损伤或死亡。

关于左右额叶分别专门负责处理趋近和回避的原因。Luria认为左额叶区域是动机、调节和计划的中心,理论上来说构成了趋近行为的倾向。研究者发现婴儿和儿童显著倾向于用右手去碰触他们认为有意思的东西。那些体验经历过抑郁症状的研究者会呈现趋近行为相对减少的现象,并且通过EEG测量发现其左额叶的唤起下降。脑损伤病人的研究发现抑郁症状的严重程度与额叶损伤的程度相关。后续研究证明躁狂症似乎与右额叶唤起的减弱有关,间接导致患者的趋近行为增多。这些研究资料都支持了趋近一回避模型在情绪加工上的根本观点。

事实上,趋近一回避模型的基础观点认为情绪体验是单侧化且由大脑额叶负责的,但其他先前的一些模型(如右脑模型)则更多支持情绪感知主要由右脑后回控制加工的。Sobotka等针对趋近一回避假设进行了研究。研究以大学生为被试,每人会获得5美元,具体是安排其玩一个电脑游戏,游戏中他们可能赢钱也可能输钱(最后的钱由他们自己保留)。结果显示在赢(奖赏)和输(惩罚)的回合中,额叶的激活进行了一种显著的转换fF3到F4,F7到F8),当赢钱转为输钱回合时。被试左额叶表现出高度的唤起(α波受到抑制)。这些数据,加上被试在“赢钱”环节自我报告的积极情绪和趋近行为次数增多。为额叶在趋近与回避情感控制上的非对称性提供了强有力的证据。

尽管Sobotka等进行的这项研究因为融合了动机而闻名,但大多数EEG的研究者研究了电影诱绪后大脑的非对称性。Davidson等给被试呈现视频,以此引发趋近(快乐)或回避(厌恶)的情绪,并记录行为、自我报告的情绪体验和对刺激物反应后的EEG数据。如同预期。对积极情绪的影片,被试自我报告更多的积极情绪,面部表情也会显示出更多的积极情绪反应。关于大脑非对称性,相对于诱发快乐情绪的影片,诱发厌恶情绪的影片导致了右额叶唤起向左额叶一个显著的转换(F3到F4)并且颞叶前部会被激活(T4到T3)。其他一些研究对故意做出的脸部表情中大脑的非对称性做出了推断。Coan等通过EEG记录了被试故意做出高兴、恐惧、愤怒、厌恶和悲伤的表情时脑部的活动,发现装出回避类型的脸部表情(恐惧、厌恶)时会导致左额叶侧部、中部和额颞叶中间区域活性减弱。当要求被被做出“真正”的微笑表情时会比做出“社交式”微笑时左额颞叶唤起程度有所提高。结果说明负责趋近/回避情绪的大脑区域在要求被试假装做出面部表情时也同样被激活了。

Sobotka等人的研究引发了深入和广泛的讨论,以致研究者对趋近一回避模型的探索要多于效价模型。相反,关于额叶非对称性与愤怒情绪的联系,

愤怒是一种消极情绪却引发了趋近行为,为趋近一回避模型提供了重要的数据支持。Harmon-Jones研究了大脑非对称性与愤怒情绪之间的联系。研究采用了19名中学生和7名来自青少年精神病机构住院治疗的儿童,比较了在睁眼和闭眼两种条件下6分钟的EEG数据,并利用Buss-Perry侵犯行为量表让被试对自己的愤怒特质做出自我评定。他们发现愤怒情绪与右脑α波(大脑前回活性降低)有显著正相关。与左脑α波(右脑活性提高)有显著负相关,结果支持了由效价模型向趋近一回避模型的转换。

总之,以上研究均证明趋近一回避模型不仅在理论上很重要,而且可以对许多行为、经验上的结果做出更合适的解释。而且,早期的那些理论(如右脑模型)都只是从感知觉材料出发来构建的,较片面,且与情绪体验或表达有一定的差异。4情绪脑单侧化的行为唤起/抑制模型

现在越来越多的证据显示左和右额叶的活性可能反映了行为唤起(BAS)和抑制(BIS)系统的强弱。在某种程度上。额叶EEG数据常与被试自我报告的BAS/BIS水平作比较,因为:(1)多趋近情绪(愤怒)的性格倾向往往与高BAS水平相关;(2)情绪失调(抑郁、躁狂症)与额叶非对称性、BIS/BAS水平异常相关。

由于BIS,BAS和情绪之间关系十分清晰,所以对其系统强度与情绪失调之间的关系的探讨诞生了很多理论。尽管BIS和BAS具有跨时间的稳定性,但如果BAS太强则会导致躁狂症而较弱的BAS则可能产生抑郁。

左额叶和右额叶的激活也分别与BAS和BIS的强弱相关。理论上非常合理,首先,BAS的活性与积极情绪(如希望)相关,而BIS的活性与消极情绪(恐惧和焦虑)相关。其次,抑郁与躁狂分别显示出与BIS高于BAS和BAS高于BIS两种情况有关。而类似的是抑郁和躁狂分别与前额激活程度右高于左和左高于右两种情况相关。第三,与左额叶活性提高相关的特质性愤怒也同样与BAS活性提高密切相关。总之,研究表明BAS和BIS的强弱分别与左右额叶的活动水平相关。

5 情绪脑单侧化的未来研究展望

情绪的脑单侧化模型在解释情绪加工上各具优势。右脑模型将情绪感知同情绪表达和体验置于同等位置。效价模型则将注意力集中在情绪体验上,但因趋近一回避模型较其能对大多数实验结果(比如愤怒情绪)做出更适合的解释,被取而代之。BIS/BAS模型本质上与趋近一回避模型一致,前者关注相对稳定的情绪特质,后者关注情绪状态。目前多数研究者非常认可趋近一回避模型,不仅是因为其对现有的研究结果可做出合理的解释,更重要的是其理论意义重大。但也有研究者认为对情绪“趋近”和“回避”的划分过于刻板。而且,有关动机的驱力很难量化。

多数研究者认为描述情感体验可采用“效价”和“唤醒水平”两个维度,且用两个连续体或轴来表示。表示“效价”的轴一端表示“消极”,另一端表示“积极”:而表示“唤起水平”的轴则从“低”到“高”。很多情绪就是用这种模式与其他情绪区分的,由此愤怒情绪可描述为“消极效价”和“高唤起水平”,而“满意”则为“积极效价”和“低唤醒水平”。

但是,近期有研究认为原有的两维度不足以准确刻画情绪体验,还需增添第三个维度。理由是:首先,在对被试施以情绪问卷调查后收集上来的数据进行因素分析后,研究者发现除效价和唤醒水平外存在第三个潜在因素,共同对情绪状态做出描述。这第三因素现被命名为“控制力”,其定义为研究者感觉对日常情境、事件和人际关系的控制感或影响力大小以及研究者感觉受到环境或其他人控制和影响力的大小。

其次,研究者认为两维模式无法区分两种重要的情绪状态,即愤怒和恐惧。两种情绪状态都能被描述为高消极效价和高唤起水平。两维模式突显了两种情绪状态的相似之处,但实际上二者极不相同。神经解剖学上它们是两条截然不同的神经通路,且与其相关的前额叶皮层的非对称性模式也不同。只有“控制力”这一第三因素才能将二者清楚地予以区分。愤怒和恐惧是分别带有主动控制和消极顺从感受的两种不同情绪。

同时“控制力”在区分其他情绪体验时也很有用。如,只用愉快、唤醒和控制力量表(PAD)中的愉快和唤醒状态两个维度可以解释自我报告中的“满意”情绪,但增添“控制力”维度后可予以更充分的解释。为此,Shaver用PAD量表中的三个维度(唤醒水平,愉快度和控制力)评价了135个不同的情绪项目,结果与两维(效价和唤醒水平)方法相比三维测量方法有助于区分聚类分析中被分离出的基本情绪种类,能提供更多和更具代表性的情绪信息。因素分析结果显示,控制力与效价之间并不存在显著相关。说明控制的感觉可能只与积极(自信、骄傲和感到欢欣鼓舞)情绪状态或消极(敌意、攻击和愤怒)情绪状态中的一种有相关。

同时,控制力维度不仅可从消极情绪中区分愤怒、敌意和轻蔑(这些情绪都让人感到高水平的控制力),包括悲伤,害羞和羞愧(这些情绪都是较低水平的可控感),而且还可区分积极的情绪效价体验,如自信(中等水平可控感)和骄傲、自大(高控制感)或是敬畏(低控制感)。

尽管控制力维度并不像其他两个维度一样受到重视,但已有研究证明控制力与精神病理学有关。抑郁症状就表现出控制感、自信感下降,而被压制、无助感和绝望感提高。临床研究显示,抑郁的病人在注射血清素选择性重摄取抑制剂(SSRI)后将明显表现出与控制力提升相关的性格特征,如自信和勇敢。更广泛的来说,控制力在区别外显行为问题和内隐行为问题上起到了很重要的作用。内隐行为问题更多地以低控制力情绪为特点,如焦虑、抑郁和悲伤、羞愧、自罪等其他情绪。而外在/破坏性的行为经常与高控制力情绪有关,如愤怒和蔑视。还有自命不凡、贪婪和取笑他人。与控制力相关的情绪可能是导致反应型侵犯行为的重要因素,这种侵犯行为中常常还包括愤怒情绪。控制力也许与工具型侵犯行为之间也有微妙的关联,因为如轻视和鄙视这种高控制力的情绪会激发那种对别人权力和感受不管不顾的行为。

长期以来,研究者都在为大脑前回区域是如何产生不同的情绪体验寻求更好的解释。其研究范式从效价模型转换到“趋近一回避”模型。但趋近一回避模型却并不能使“趋近”和“回避”理论量化和可操作化。到底什么是“趋近”情绪,什么是“回避”情绪呢?理解趋近,回避情绪与控制力的联系有助于回答这个问题。研究显示,趋近情绪有相对较高的控制力,回避情绪则控制力较低。例如,愤怒和快乐与控制感相关而恐惧和厌恶则与顺从感相关。因此,之前发现的大脑前额皮层的非对称性可归因为控制(左额叶激活)和顺从(右额叶激活),而不再是“趋近,积极”和“回避/消极”情绪模式。

对于大脑在情绪加工过程中所起的作用了解越多越有助于对临床心理健康失调做出恰当解释。趋近一回避模型可对抑郁症和焦虑症这类情绪失调症给于合理的解释。如抑郁导致左额叶唤醒水平降低,随之又导致趋近行为的减少。另一方面,如果只焦虑不抑郁,则与大脑右前回区域唤醒水平有关,并导致回避行为。趋近一回避理论也同样与情绪的控制力相匹配。因此,通过生理学数据的收集,可以对控制,顺从感进行量化从而更好地理解大脑在情绪加工过程中所担任的角色。大脑右前回负责调节顺从感而并非回避行为的观点为心理治疗和药理学的介入起到了重要的桥梁作用。

上述研究主要是从概念上解释了大脑皮层在情绪体验上所起的作用。具体说,研究是从两个方向展开的,在情绪加工过程中通过诸如EEG等技术的测量对由脑损伤导致的情绪障碍或大脑区域具体部位的激活予以量化。尽管皮层下的不对称活性也属于本文的探讨范围,但要强调的是这些区域的单侧化与之前提到的皮层模型是不同的。Liotti和Tucker探讨了皮层下非对称性在情绪加工过程中的影响,他们认为皮层下区域会受到同侧皮层的抑制,他们预期大脑皮层和皮层下区域内的单侧化模式可能是相反的。Hagemann,Waldstein和Thayer不完全支持此观点,他们认为在情绪加工过程中右脑皮层和左脑皮层下区域的激活具有自动化特点,这一点在愤怒和恐惧的情绪体验中得到了证明例。

总之,情绪的脑单侧化研究已取得了很大的进展。研究从注重感知,表达转换到注重情绪体验,这种转变更加重视左前回和右前回分别在积极,趋近和消极/回避情绪加工中的作用。但研究注意到对趋近和回避强度上缺乏有效测量,导致理论转化无法实现,而情绪控制力的引入由于可解决对趋近和回避情绪的有效测量问题,对推动情绪的脑单侧化理论的发展意义重大。