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1、华中科技大学 硕士学位论文 个人熟悉性和恐惧表情在面孔知觉过程中对杏仁核激活相互作 用的fMRI研究 姓名：蒋颖 申请学位级别：硕士 专业：放射科 指导教师：徐海波 2011-05 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 摘摘 要要 人类杏仁核既能参与处理基本动机属性方面的信息（如基本情感，食物， 性等） ，也能参与处理社会属性方面的信息（如社会情感、眼睛的凝视方向、熟 悉性等） 。许多研究着眼于单个方面信息的处理，而对二者可能存在的交互关系 的研究相对较少。我们的实验采用了个人熟悉性和恐惧表情为操作因素，运用了 四种类型的实验材料：
2、熟悉恐惧面孔（FF） ，熟悉中性面孔(FN)，陌生恐惧面孔 (UF)，陌生中性面孔(UN)。通过指导被试被动观察实验材料,我们利用功能性磁 共振（fMRI）来探讨上述刺激材料对杏仁核的激活效应。结果表示，个人熟悉 性和恐惧表情对杏仁核的激活具有交互作用， 当恐惧表情呈现在陌生面孔上时杏 仁核激活最为强烈。结果还提示陌生因素可能更倾向于激活杏仁核。同时，熟悉 恐惧面孔对杏仁核的激活小于陌生恐惧面孔的结果也质疑了关于杏仁核功能的 “生物相关事件检测装置”模型。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 Abstract The human
3、amygdale take part in processing both the basic motivational properties of information, such as basic emotion, food, sex, as well as social prosperities of information, such as social emotion, gaze direction and familiarity. Though there were a large number of studies concerning either of them, few
4、studies explored the potential interaction on amygdala between them. We took two factors of fear facial expression and personal familiarity to constitute four type stimulus: Familiar Fear face (FF), Familiar Neutral face (FN), Unfamiliar Fear face (UF) and Unfamiliar Neutral face (UN). Through instr
5、ucting subjects to passively view face images, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to investigate the amygdale activation to stimulus. Our results indicated that fear expression and personal familiarity interacted with each other on amygdale activation and when subjects viewed unfam
6、iliar fear faces, the amygdale were most activated. We further suggested that unfamiliarity factor might tend to activate amygdale with priority. At the same time, the result that familiar fear faces elicited weaker response in amygdale than unfamiliar fear faces questioned relevance detection model
7、 of amygdala function. 独创性声明独创性声明 本人郑重声明， 本学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果的总结。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本人将承担本声明引起的一切法律后 果。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。
8、本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 中 科 技 大
9、 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 前前 言言 杏仁核是大脑前下颞叶深部的的结构， 位于海马的前部并与尾状核尾部相 邻，左右各一，由于其形似杏仁而得名。它由 13 个亚核组成，各个亚核之间紧 密联系，在接收、处理、传递信息的过程中具有相对不同的功能重心。杏仁核与 皮质及皮质下结构的联系相当广泛， 它处理及反馈来自丘脑及大脑皮层的各种形 式的感觉信息，并通过与皮质下结构的联系来影响自主神经系统、激素的分泌以 及运动等的功能。 杏仁核与皮质大量的相互纤维联系以及其处于大脑中心的位置 反应了它不仅能够接收高级感觉信息而且还具有整合各种形式信息的能力。 在
10、某些精神疾病中，例如焦虑症，抑郁症，孤独症，各种原因引起的痴呆性 疾病以及精神分裂症中均发现了杏仁核的异常。经研究表明，复发性抑郁症病人 的杏仁核基底侧核的体积明显小于正常对照组； 具有广泛性焦虑障碍的儿童及青 少年病人的杏仁核的整体体积明显大于正常对照组； 阿尔兹海默症病人杏仁核随 着年龄的体积丢失是正常人的 12 倍左右；在脑功能方面，孤独症与杏仁核的功 能不良密切相关；杏仁核与多个脑区之间特别是与额上回、额中回的功能连接增 强则可能与男性精神分裂症患者的攻击行为有关。因此，为了更好的认识，研究 以及治疗上述认知及情感功能障碍性疾病， 对于杏仁核功能的深入研究是不可或 缺的。 杏仁核功能的
11、研究最早始于 1937 年，研究者发现颞叶切除的猴子恐惧和愤 怒情绪出现了钝化，后来确定正是杏仁核的损伤导致这一情绪改变。至此以后， 研究者们采用不同的研究手段，如故意毁损，条件化，电化学刺激，精神疾病动 物模型的建立对杏仁核的功能进行了广泛的探索，并发现了杏仁核在情感、社会 行为、学习和记忆中的重要作用。然而，由于上述实验手段对人类被试的不可实 施性，对于人类杏仁核功能的探索起步较晚，是以 1994 年对手术造成的杏仁核 损伤病人的行为学研究为开端的。后来，由于功能影像技术的发展与逐步成熟， 如 fMRI（功能性磁共振）和 PET(正电子发射断层扫描)，对人类活体的杏仁核 功能的研究得到了实
12、施的可能性，从此，对这个大脑结构的探究开始进入了蓬勃 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 发展的阶段。 早期对杏仁核功能的研究集中在恐惧情绪及注意力方面， 提出了关于杏仁核 功能的“危险探测装置”以及“唤醒度敏感装置”假说。随着研究范围的扩展，研究 者进而提出了“生物相关事件探测装置”假说 。对于灵长类动物，特别是人类， 社会相关的事件成为生物相关事件的主要成分， 进而杏仁核也应该在社会相关的 信息处理中扮演着重要角色。近年，关于杏仁核的社会属性如熟悉性等的研究也 证实了这个观点。 本研究课题运用 fMRI(功能性磁共振)技术，将
13、恐惧面孔与个人熟悉面孔的 实验材料统一于单个实验任务中，综合前研究者对这两者的研究方法，以期证实 前研究者的杏仁核能得到激活的结论并进一步探讨这两者对杏仁核激活有无交 互作用。另外，本实验创新性的引入了特殊的实验材料-个人熟悉的恐惧面孔， 用以试探性的研究杏仁核在此复杂的社会情感条件下表现的激活形式。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 绪绪 言言 研究背景研究背景 功能影像技术的使用极大的推动了人类情感认知科学领域的发展。特别地， 对健康被试及精神、 心理疾病患者的成百上千的脑功能研究帮助我们越来越清晰 的描画出了情感信息处理的
14、神经环路以及这个环路与其它认知过程的相互作用。 总的来说，这些研究都证实了人类杏仁核在情感信息处理中的关键作用。而且， 这些研究也帮助研究者建立、检验以及完善杏仁核功能的模型。 最初被广泛认可的观点认为杏仁核是一种威胁探测装置。 该观点提出杏仁核 在对当前环境中的危险或者威胁刺激进行快速自动评估的过程中起到关键作用 （Adolphs，1999） 。支持这个模型的研究包括恐惧表情能够较高几率的激活杏仁 核（Sergi G，2008） ，负性情绪图片如蛇、蜘蛛、车祸场景、医疗过程都能引起 杏仁核的激活（Britton，2006） ，甚至口头的威胁刺激也能引起杏仁核的激活 （Phelps，2001）
15、 。 然而，这个模型受到了其它研究结果的挑战。正性情绪的图片如高兴、幽 默的面孔也能引起杏仁核的激活（Sergi G，2008） 。杏仁核被所有高唤醒度的图 片和文字都激活，而无论其情绪效价如何（Elizabeth，2006） 。特别是能引起被 试高唤醒度的恐惧面孔能激活杏仁核， 而不能引起被试高唤醒度的恐惧面孔不能 激活杏仁核（Willimas，2001）的研究结果都倾向于支持杏仁核的激活受到的是 唤醒度的驱动， 而非情绪效价， 即认为杏仁核是一个唤醒度敏感装置 （Anderson， 2003） 。 根据唤醒度模型，很多杏仁核激活的研究结果可以得到解释，例如性相关图 片对杏仁核的强烈激活（Sergi G，2008） 。但是，高唤醒度的愤怒表情却不如相 对唤醒度较低的恐惧表情对杏仁核激活的程度强烈的研究结果质疑了这个模型。 作者认为环境中潜在重要的但是却不明晰的信息能优先激活杏仁核(Whalen， 2001)。这与同样具有潜在重要环境信号的惊讶表情引起杏仁核的激活的研究相 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 一致（Kim，2003） 。 Sander（2003）依靠情绪的评价理论（Schere，2001）综合多种研究提出了 另一个关于杏仁核功能的模型，即相关性探测模型。此模型认为与生物个体相关 的事件即能引起杏仁
