社会工作记忆和共情相关的大尺度脑网络研究

发布时间：2017-03-27 12:16

  本文关键词：社会工作记忆和共情相关的大尺度脑网络研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：人是社会动物,要想在社交活动中游刃有余,我们的大脑需要同时存储和加工大量的社会信息、,例如同伴们的思想、特质、意图和心理状态等,这种至关重要的生存技能便是社会工作记忆(social working memory)。众多证据表明,认知和行为不是孤立脑区活动的结果,而是通过多个大尺度脑网络之间的动态交互作用来实现的。脑网络间功能连接技术是反映脑功能整合最主要的策略及手段。脑网络间功能连接对认知状态非常敏感。相对于静息态,执行认知任务会诱发脑网络间功能连接强度的改变,而且,任务诱发的功能连接的改变会持续到任务结束后的静息、态。具体来说,就是先前的脑状态会对随后的静息脑网络功能连接产生影响。但是,社会工作记忆诱发的功能连接改变是否也具有这种持续效应,以及这种效应的方向,目前还未有人研究。先前使用n-back范式的工作记忆研究一致报告额顶控制网络(frrontoparietal control network,FPC)的激活。最近,越来越多证据表明,FPC在认知控制中发挥重要作用。FPC自上而下的认知控制功能使得个体能够集中注意力在目标相关的信息上,而抑制目标无关信息的干扰。与FPC刚好相反,在执行外部注意指向的工作记忆任务时,默认网络(default mode network,DMN)的活动出现典型性的降低。DMN主要负责内部指向的和自我参照的心理加工,例如思维漫游、自传体记忆检索、想象未来,以及心理理论等。因此,DMN的活动可能是一种内部干扰,会对外部注意指向的任务产生破坏。DMN的去激活可能起到压制任务无关想法,从而将注意力集中在当前任务上的作用。在需要外部注意指向的任务中,FPC和DMN通常呈现出竞争和对抗的关系。研究证实,来自FPC的自上而下的信号能够抑制DMN产生的内部噪声,从而提高外部注意指向任务的表现。然而,对于社会工作记忆,FPC和DMN之间的反相关需要进一步探究,因为最近的一些研究发现表明社会工作记忆和经典的物理工作记忆可能依赖于不同的神经机制。此外,FPC在解剖上位于DMN和背侧注意网络(dorsal attention network, DAN)之间,为这两个不同系统认知资源的重新分配提供一个空间上的便利。在目标指向的认知任务中,FPC扮演一个关键的守门者的角色,调控DMN和DAN之间的动态平衡。但是,在社会工作记忆中,FPC的这种调控者功能却少有人考察。在本研究中,通过分析社会工作记忆任务加工中FPC和DMN以及FPC和DAN之间的功能连接,我们旨在填补这一空缺。共情是个体对他人的心理状态进行感受和理解,并做出适当反应的能力,对人类的情绪体验和社交至关重要。近来的一些证据表明,共情和工作记忆之间可能存在着交互作用。作为人类高级认知的核心,工作记忆在共情加工无疑起到至关重要的作用。此外,情感共情被证明有助于情绪识别,由此可推断高的共情能力也可能促进情绪识别的工作记忆加工。目前对于工作记忆与共情的关系的还鲜有人研究。迄今为止,已有大量研究探讨共情的神经机制,但大多关注相关的局部脑区。近年来,众多证据表明,共情加工不是由某些单独的脑区完成的,而是需要多个大尺度脑网络之间的功能交互来支持。大量研究发现,DMN在共情加工中扮演重要角色，FPC的一些核心节点也被发现跟共情加工相关。基于这些研究结果,我们可以推测共情可能跟FPC和DMN之间的功能交互有关,并且具有较高共情能力的个体,在社会工作记忆任务中表现更好。为了考察前面提到的问题,本研究招募34个被试完成静息态以及负荷不同的社会工作记忆任务(情绪性人脸识别的2-back任务)的功能核磁共振扫描。在社会工作记忆任务中,要求被试将注意分别集中在二套相同人脸刺激的情绪(EMO)或者身份(ID)上。研究一中,我们首先考察了社会负荷对大尺度脑网络的调控作用。与前人发现一致,相对于静息态,在执行任务时FPC与DMN之间的反相关增强。特别是,EMO任务中FPC-DMN的反相关比ID任务更强,因为前者具有更高的社会负荷。此外,在FPC和DMN上,我们也观察到了任务负荷诱发的血氧信号的变化。其次,我们分析了被试自我报告的共情与社会工作记忆表现之间的关系,以及任务态下FPC-DMN间功能连接与工作记忆行为表现和共情的关系。我们发现,具有较高共情分数的个体在EMO任务中有更好的行为表现。此外,EMO任务中FPC-DMN的反相关与被试自我报告的共情显著相关,表明FPC与DMN之间的竞争支持共情。这些结果证实,来自FPC的自上而下的信号可能会压制DMN的活动,从而支持社会工作记忆和共情。研究二通过比较三种静息态下DMN-FPC和DMN-DAN间功能连接的变化情况,包括：所有任务前的初始静息、EMO任务后的静息以及ID任务后的静息,旨在考察任务前脑状态对随后静息脑网络功能连接的影响。我们发现,相对于初始的静息态,EMO和ID后DMN-FPC和DMN-DAN间负相关都变得更弱。这一结果表明并不是所有的静息态都是同等的,先前的认知状态会对随后的静息态功能连接产生影响。
【关键词】：社会工作记忆 默认网络 额顶控制网络 共情
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：B842.3
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-10
• 1 文献综述10-15
• 1.1 先前的认知状态对随后静息态脑网络功能连接的影响10-11
• 1.2 社会工作记忆对大尺度脑网络的调控作用11-12
• 1.3 共情与社会工作记忆的关系及其脑网络机制12-15
• 2 问题提出与研究意义15-16
• 3 研究一：社会工作记忆对随后静息态脑网络功能连接的影响16-22
• 3.1 实验目的16
• 3.2 实验方法16-17
• 3.3 fMRI数据分析17-20
• 3.4 实验结果20-21
• 3.5 讨论与结论21-22
• 4 研究二：社会工作记忆对大尺度脑网络的调控22-28
• 4.1 实验目的22
• 4.2 实验方法22
• 4.3 fMRI数据分析22-23
• 4.4 实验结果23-26
• 4.5 讨论与结论26-28
• 5 讨论和总结28-33
• 5.1 讨论28-32
• 5.2 研究总结32-33
• 6 研究不足与展望33-34
• 参考文献34-40
• 附录40-45
• 致谢45-46
• 攻读硕士学位期间的成果46

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本文编号：270401