FMRI与情绪

nullFMRI与情绪FMRI与情绪 目录目录一、情绪与脑的关系 二、什么叫FMRI 三、FMRI在情绪方面的研究进展 一、情绪与脑的关系一、情绪与脑的关系（一）、情绪的定义 情绪是一种由客观事物与人的需要相互作用而产生的包含体验、生理和情的整合性的心理过程。 （二）、神经系统的组成 人的神经系统，是由中枢神经系统与周围神经系统组成的。 中枢神经系统包括：大脑（半球）、间脑、中脑、桥脑、延脑、小脑和脊髓。 周围神经系统包括：12对脑神经、31对脊神经。null （三）、情绪与脑的关系 情绪的神经基础 情绪的三个组成部分，内在体验、生理激起和表情无一不是与生理有密切的关系。比如电刺激下丘脑会诱发动物的假怒反应和不同类型的攻击行为。由此推断下丘脑可能是控制情绪身体唤醒和外显行为的脑中枢。情绪的体验主要定位于大脑皮层。表情则涉及到与动机、计划、决策、动作控制相关的等更为复杂的脑部参与。 （三）、情绪与脑的关系 大脑的功能定位 大脑的功能是模块化的，即皮层可以从空间上划分成多个小的功能区域，每个区域参与某些特定的功能处理，而每种功能都是由某个或某些特定的区域来实现的 。 对于情绪的的生理研究大都围绕脑的的情绪机能定位和生理与情绪之间的模式化对应关系而展开。人的大部分心理是由脑控制并产生的，因此，人们试图揭示大脑中是否存在有某些固定的区域担负着某种固定的行为机能，在情绪的发生上起着某种固定的作用。 （三）、情绪与脑的关系 脑功能成像工具之fMRI 对于这一问题开始人们采用刺激法、脑损伤法、细胞记录法来研究，但是这些方法都不适合人类，且都会造成一定的损害。而随着技术的发展，特别是计算机技术的运用，出现ERP、fMRI、PET等无创伤性的技术来研究脑与心理。使得人们能清晰地、科学的获得大脑的功能成像或定位，以确定心理与脑之间的关系。 因此fMRI是当今研究情绪与脑关系的最重要的工具之一。 设备外观设备外观 二、什么是FMRInull fMRI（functional magnetic resonance imaging），即功能性磁共振成像，是在传统磁共振成像术（MRI）的基础上于1990年---1992年间发展起来的，可以利用血红蛋白的磁性变化测量脑激活区局部血流量的增加。（一）MRI成像原理（一）MRI成像原理MRI（magnetic resonance imaging），即磁共振成像技术，在无创伤条件下可以提供人脑结构的清晰影像。主要是利用机体组织的中物质原子的磁共振现象进行结构成像的一种技术。 磁共振现象指物质的原子核在恒磁场中的射电磁波能量的激发下吸收能量后，随即又发射能量的现象。每种原子或离子的结构不同，受激发后出现共振的频率不同。如氢原子的核磁共振频率为42.59兆赫兹，钠原子核的的核磁共振频率为11.26兆赫兹。 MRI成像仪器主要包括射频线圈（激发产生核磁共振现象）、恒常磁场线圈（背景磁场）以及在x、Y、Z三维方向上各有一组梯度磁场是检测脑核磁共振现象的主要部分。梯度磁场中，每一微小的变化都由汁算机采集数据，构成图像显示出来。（二）功能磁共振成像（FMRI）：原理（二）功能磁共振成像（FMRI）：原理1936年，著名化学家和生物学家Pauling指出，氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的磁化率稍有不同； 1982年，Thulborn论证了脱氧血红蛋白的磁共振信号衰减速度比氧合血红蛋白快； 1986年，P. Fox发现，脑活动时神经元活动、能量代谢和血流动力学变化(脑血流、脑血流容积、以及血氧变化)三者之间存在密切联系。 null血液中的血红蛋白携带着氧，也称氧合血红蛋白，当氧被组织吸收后转变成脱氧血红蛋白。氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的磁性不同，含氧血红蛋白是逆磁性的，而脱氧血红蛋白是顺磁性的。当认知任务的加工激活了某些脑区，该区域静脉血中氧合血红蛋白增加，而脱氧血红蛋白减少，？这会造成功能性磁共振成像（T2*）强度增大。可见，功能磁共振成像测量的是氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的比率——血氧水平依赖效应（blood oxygenation level dependent，BOLD效应）。（二）功能磁共振成像（FMRI）：原理（三）功能磁共振成像（FMRI）：方法（三）功能磁共振成像（FMRI）：方法组块设计(blocked-trial paradigm) ； 事件相关设计(single-trial paradigm)，基于单次刺激或行为事件的成像方式，一次只给一个刺激，经过一段时间间隔再进行下一次相同或不同的刺激，最后经过平均叠加得到各种不同刺激的脑活动信号。 null (四)功能磁共振成像（fMRI）：优缺点 优点：fMRI的空间分辨率达到3立方毫米左右，可以在1秒内给出一张图片，特别是fMRI无需向被试体内注射任何放射性物质，这给脑功能的研究带来了革命性的影响。 局限：首先、与EEG和MEG不同，fMRI（包括PET）并不直接测量神经事件，而是与神经活动有关的代谢活动，即间接地测量神经活动。 其次、脑代谢功能成像的激活区域只能反映该区的神经活动增强，并不能说明是抑制活动增强还兴奋活动增强。 第三、fMRI（包括PET）的时间分辨率不高，无法与单细胞记录和ERP相比。 第四、目前的的脑功能成像设备一般要求被试躺着或者头部固定，而且噪声也比较大，这些都限制了行为实验的设计。三、fMRI在情绪方面的研究进展三、fMRI在情绪方面的研究进展 （一）、McGaugh认为, 情绪增强效应主要是情绪信息通过杏仁体作用于内侧颞叶记忆系统, 从而调节记忆固化作用。我国研究者余永强等人运用fMRI进行的研究证实情绪增强效应主要与杏仁核和海马激活强度相关, 内侧颞叶在情绪记忆中也具有重要的作用。 null （二）我国学者罗跃嘉、李雪冰等人以高时间分辨率的ERP 和高空间分辨率的fMRI 技术相结合，就负性情绪对工作记忆的影响作用及其脑机制问题就行了深入研究，得出情绪对空间工作记忆的保持功能、刷新功能的影响大于言语工作记忆; 前额-顶叶网络更多地参与空间工作记忆与负性情绪的相互作用, 指出注意资源竞争机制是情绪选择性影响空间工作记忆的潜在机制, 并且发现这种选择性影响还与认知负荷密切相关。null （三）经fMRI以及PET等脑功能成像技术发现的与情绪有关的脑区包括：杏仁核（与情绪的内隐学习、恐惧习得及社会性情绪等有关）、海马（与情绪的外显经验学习与记忆有关）、眶额叶皮层（情绪整合的高级中枢）、前部扣带回（对行为决策提供与动机相关的情绪评价信号）、岛叶皮层（厌恶情绪识别与表达的中枢）null 谢谢！null图􀀁 情绪增强效应与杏仁核和海马激活相关图。a) 双侧杏仁核区脑功能图; b) 双侧海马/ 海马旁回脑功能图; c) 散点图显示双侧杏仁核激活程度与情绪增强效应(EEG) 显著相关; d) 右侧散点图显示双侧海马或海马旁回激活与增强效应显著相关。null神经活动兴奋性水平增强时，局部脑组织血流、血流容积、以及血氧消耗均增加，但增加的比例不同，脑血流量增加超出血流容积2、4倍，而氧耗量仅轻微增加，血流量增加超出了氧耗量的增加。！nullfMRI和MRI在图像扫描上用的相同的原子物理学原理。但是MRI的扫描图像反应的是生理解剖结构，而fMRI的图像则是对新陈代谢的变化的反应。null