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情境化情绪冲突控制对一般性冲突控制的影响:神经网络重组的fMRI证据

2024-02-25  点击:[]

无论是认知的冲突控制,还是情感的冲突控制,都对人类适应环境至关重要。探索认知冲突控制和情绪冲突控制的神经基础对解释这些心理过程具有重要意义。一般性冲突控制作为实现有效的认知冲突控制和情感冲突控制的共同子过程,指的是个体在面对冲突输入时提取与任务相关的信息,并抑制与任务无关的信息的过程。此外,大脑区域之间的协调功能对行为至关重要,能够在面对复杂的外部环境时灵活地重新配置。虽然已有许多研究探讨了这一子过程背后的神经基础,但目前尚不清楚不同类型的冲突如何调节脑区之间的功能连接。

近日,辽宁师范大学脑与认知神经科学研究中心的刘欢欢副教授(通讯作者)和郭婷婷(第一作者)在国际高水平期刊《Social Cognitive and Affective Neuroscience》上发表题为“Effects of contextualized emotional conflict control on domain-general conflict control: fMRI evidence of neural network reconfiguration”的研究论文,研究通过功能磁共振成像技术,结合扩展的统一结构方程模型(extended unified structural equation modeling, euSEM),为情绪冲突控制和认知冲突控制之间的神经关系提供了新的证据,并揭示了情绪冲突控制的大脑网络,以及一般性冲突控制的网络如何重新配置,应用于情感冲突的控制。

实验设计

实验过程包括两个任务:测量认知冲突控制的Flanker任务和测量情绪冲突控制的情绪效价冲突任务。如图1所示,在Flanker任务中,被试需要对中间箭头的方向做出反应,而忽略两侧的箭头。如图2所示,在情绪效价冲突任务中,被试需要根据词汇左侧的符号判断词汇的情绪效价,或相反的情绪效价。

1 Flanker任务的实验流程

情绪效价冲突任务的实验流程

实验结果

情绪冲突控制和认知冲突控制的大脑激活图

对两种冲突控制的脑激活进行联合分析以定义ROI,并作为网络的节点。如图3所示,两种冲突控制的共同激活包括:前辅助运动区(pre-SMA)、双侧背侧运动前皮质(R/L dPMC)、左侧后顶叶内沟(L pIPS)、左侧前顶叶内沟(L aIPS)、右侧枕下回(R IOG)。

情绪冲突控制和认知冲突控制的脑网络连接图

如图4A所示,情绪冲突控制的连接图显示了一个相互连接良好的网络,且pre-SMA是网络的核心节点(Q = 0.571)。Pre-SMA接收来自左侧dPMC的影响,并将信息投射到右侧dPMC。此外,来自左侧dPMC的神经信号也沿左侧aIPS和左侧pIPS流向右侧IOG。此外,左侧pIPS也向pre-SMA发送信号。如图4B所示,认知冲突控制的连接图与情绪冲突控制的连接图既相似又不同。相似的是,来自左侧dPMC的神经信号沿着左侧aIPS和左侧pIPS流向右侧IOG。不同之处主要在于,在认知冲突控制网络中没有发现核心节点,且信息沿着pre-SMA、左侧dPMC和右侧dPMC流动形成了神经环路。

两种冲突控制的共享连接之间的连接强度差异

如图5所示,情绪冲突控制和认知冲突控制的脑网络连接图的共享连接包括:左侧aIPS→左侧pIPS,左侧pIPS→右侧IOG,左侧dPMC→左侧aIPS。其中,从左侧dPMC到左侧aIPS和从左侧aIPS到左侧pIPS的连接强度没有显著差异。而情绪冲突控制中从左侧pIPS到右侧IOG的连接强度显著大于认知冲突控制。

结论

这项研究采用euSEM分析了情绪冲突控制和认知冲突控制的重叠脑网络,并分别探索了它们的有效连接模式。结果表明,不同任务激活的额顶叶和枕叶网络在情绪冲突控制和认知冲突控制中协同工作,应对冲突控制的不同认知需求。研究还揭示了情绪冲突控制以一种连接的方式,重新配置了大脑的一般性冲突控制网络。这种重组表现为情绪冲突控制引入了不同的连接方式,并增强了一般性冲突控制网络之间的连通性。


论文信息Guo, T., Wang, X., Wu, J., Schwieter, W. J., & Liu, H. (2024). Effects of contextualized emotional conflict control on domain-general conflict control: fMRI evidence of neural network reconfiguration. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 19(1), nsae001.

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