情绪记忆增强效应的时间依赖性，本文主要内容关键词为：依赖性论文,效应论文,情绪论文,记忆论文,时间论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分类号B842.6
1 前言
自然灾害(如我国南方的雪灾、四川的汶川地震等)、战争(如海湾战争等)、恐怖主义袭击(如美国纽约的“九·一一”事件等)以及一系列重大社会活动和个人有意义的经历，这些事件和经历或给人们的心灵造成巨大的伤害，或给人们留下深刻的记忆，终生难忘，甚至可导致创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder，PTSD)等疾病。这种情绪性唤醒事件的记忆又名情绪记忆(emotional memory,EM)，它是情景记忆的一种类型，既往研究认为PTSD与情绪记忆有关(Layton & Krikorian，2002)。对情绪记忆加以深入研究对于理解情绪与认知间相互作用机制具有重要理论意义，同时为进一步探讨临床上情绪记忆相关疾病的诊断和处理提供方法和依据。
研究表明：情绪性事件较非情绪性事件即中性事件更容易被记住，这种特征被称之为“情绪性增强效应”(emotional enhancement effect，EEE)(Dolcos，Labar & Cabeza，2005)。情绪性增强效应的产生实际上是基于情绪对记忆的调节作用，即“记忆调节”理论(McGaugh，2000，2004)。不同的证据表明，情绪增强效应具有随时间变化的特征，即所谓“时间依赖性效应”。也就是说：情绪增强效应可以是短暂的(即短时记忆调节)，也可以维持较长时间(即长时记忆调节)。根据“记忆调节”理论，情绪记忆增强效应的时间依赖性是基于情绪对多记忆系统(如短时和长时记忆)或信息加工的多阶段(如编码和固化)的调节。目前，情绪记忆增强效应时间依赖性的确切机制尚不十分清楚。
一方面，根据“传统固化理论”(perseveration consolidation theory)，短时记忆(short-term memory,STM)中的新近信息比较脆弱，容易受到干扰，需固化进入长时记忆(long-term memory，LTM)。情绪对记忆的调节主要依赖于杏仁核释放紧张性激素作用于其它脑区(主要为内侧颞叶和额叶)，增强长时程增强效应(long-term potentiation，LTP)，并进一步触发海马依赖的记忆固化作用(McGaugh，2000)。基于固化需一定的延迟时间，因此，可以解释在短时阶段无明显增强效应，而随时间延迟增强效应越明显(Sharot & Yonelinas，2008)。而另一方面，根据Hamann(2001)提出的“双阶段理论”模型，情绪性增强效应按加工的时间顺序主要包括：编码效应和后编码效应(固化)。前者主要包括增加注意和精细加工，后者主要包括紧张激素的释放和记忆痕迹的增强固化，两者均为杏仁核调节，杏仁核将情绪唤醒事件的信息进一步编码成为长时陈述性记忆。该模型解释了即使在短时阶段(＜15分钟)也可出现增强效应(Kensinger & Corkin，2004)。
综合上述两种观点，本研究第一个目的是：在同一个实验中将编码和不同记忆阶段多时间点(短时间隔和长时间隔)提取相结合，以验证不同记忆阶段(短时和长时)是否存在相对特异性增强效应，即情绪记忆增强效应是否具有时间依赖性动态变化。根据既往研究的短时和长时记忆划分标准(McGaugh，2000；Sharot & Yonelinas，2008；Bianchin，Mello，Medina，& Izquierdo，1999)，本研究短时和长时阶段提取分别采用延时20分钟和24小时。
目前，情绪加工的研究多采用不同的实验范式。一种为类别模型(categorial model)：按照达尔文的进化论观点，将情绪划分六种基本情绪：喜、惊、怕、悲、厌和怒。该模型认为，不同情绪有其特异的神经机制，且具有跨文化同性。另一种模型为维度模型(dimensional model)：该模型将情绪按照两个维度——唤醒度和情绪效价进行划分，不同种情绪根据唤醒度(arousal)和情绪效价(valence)分布于相互垂直的空间坐标系中(Russell，1980)。Canli等人(2000)认为，情绪唤醒度在情绪记忆增强效应中占主导作用，当唤醒度达到一定阈值时，产生记忆增强效应。既往对不同类型情绪加工进行研究时多没有限制其唤醒度和效价水平，或只限制其中一方面。本研究采用改良的实验模式，将不同种情绪材料的情绪唤醒度及情绪效价进行分级和匹配，选取高唤醒度(6～9)负性效价(恐惧)、中唤醒度(3～6)负性效价(悲伤)、中唤醒度(3～6)正性效价(高兴)和低唤醒度(1～3)无效价(中性)四种情景图片材料(根据维度模型，这四种材料分布于维度坐标四个极点附近)，从而形成不同水平的情绪唤醒度及情绪效价。本研究第二个目的是：进一步研究在情绪记忆的不同时期(短时和长时)，不同水平的唤醒度和效价是否具有相同的作用机制。
因此，笔者采取短时及长时两阶段提取(20分钟和24小时)和不同种情绪(恐惧、高兴、悲伤和中性)相结合的多因素设计方法，对20位正常成人进行行为学检测，探讨情绪记忆短时和长时增强效应时间依赖性机制，以及唤醒度和效价在情绪记忆中的作用。
2 方法
2.1 被试
实验对象为20名正常健康成人，男、女各10人，年龄范围为20～25岁(男性平均年龄23.6岁，女性平均年龄21.3岁)，均为在校大学生。无色盲、神经、精神和心理等疾患史及家族史，均自愿参加实验并签订协议。
2.2 材料和实验仪器
所采用图片共640幅，其中恐惧(F)、悲伤(S)、喜悦(H)、中性(N)场景图片(均有人物出现)各160幅，见图1。图片主要取自IAPS(International Affective Picture System)图片库(Lang，Bradley，& Cuthbert，2005)，部分为Internet上下载(http://www.google.com/intl/zh-CN)。每张图片预先经20人(10男，10女，均不参加实验)评定，18人均一致评为一种情绪或中性时，该图片才被选用，并使用PhotoShop 7.0软件将其分辨率设定为72像素/英寸，大小为1024×614像素。利用联想PC电脑和DMDX 3.01软件呈现任务。图片高度为15cm，宽度为20cm。被试距离屏幕50cm，实验期间，被试通过键盘按要求作出反应。
2.3 程序设计和实验过程
实验采用2(时间间隔)×4(图片类型)多因素设计。实验过程为分别对每类情景图片进行编码和提取，见图2。根据编码和提取的间隔时间分为两个时间点：20分钟、24小时。
图l 四种图片举例
在编码阶段任务刺激为160幅情景图片，实验采用区组设计，一次性编码(E)，每种类型刺激任务为4个区组，每个区组由一个指导语和10幅图片，共40幅图片。四种任务16个区组准随机排列，每个刺激依次呈现，每个项目呈现2.5秒，中间间隔0.5秒黑屏。要求被试对图片按情绪体验(1=低度，2=中度，3=高度)程度进行分级，尽快作出判断。每位被试共有两次提取(其中每种类型编码图片一半用于20分钟的提取(R1)，另一半用于24小时的提取(R2)。
图2 实验过程示意图。实验采用组块设计，四种类型图片组块依次交替呈现。实验过程包括编码和提取两个阶段：一次性编码(E)，短时(R1)和长时(R2)两次提取。短时提取延时20分钟，长时提取延时24小时，提取时一半旧图片(↑)和一半新图片(↑)。
提取阶段区组数与编码相同，只是任务区组由一个提示语和20幅同一情绪类型情景图片组成(其中10幅为相应编码阶段使用的“旧图片”，10幅为新加入的“新图片”；准随机依次呈现，每个呈现2.5秒，中间间隔0.5秒黑屏)。要求被试进行新、旧图片的区分，尽快作出判断。若判断为“旧图片”，则键盘“A”键，若判断为“新图片”，则按“L”键。另一半数目被试采用相反策略。各任务区组时间间隔为10秒，间隔期间要求被试注意屏幕中央的“+”加号。
实验全部结束后，所有被试按Lange等人(2005)相关情绪性实验图片评定方法对全部640张实验图片唤醒度和情绪价进行重新评估。
2.4 行为学数据统计与分析
DMDX 3.01软件包自动生成的行为学数据文件，通过Excel 2003及SPSS 10.0软件分析汇总、分析，指标包括20分钟和24小时各组图片再认的反应击中率(HR)、虚报率(FA)、反应正确率(Pr=HR-FA)及辨别力d'值(d'=
)。对两时间点Pr和d'进行方差分析(ANOVA)及post-hoc(最小显著性差异LSD)检验。各时间点两组间及各组图片两时间点间行配对t检验。对各类别图片唤醒度和情绪效价进行ANOVA分析及post-hoc(最小显著性差异LSD)检验。
3 结果
3.1 d'值分析
辨别力d'值是去除了被试者对刺激的反应偏向后的一个反映被试对刺激敏感度的指标。20分钟四组图片(F、H、S和N)d'值分别为M(SE)：2.90(0.60)，2.03(0.68)，2.07(0.87)和1.83(0.84)；24小时四组图片(F、H、S和N)d'值分别为M(SE)：2.38(0.92)，1.17(0.41)，1.30(0.59)和0.67(0.42)。对两个时间点的四组图片的d'值采用ANOVA分析发现，四组图片间均存在显著性差异[F(3,76)=7.76，p＜0.001；F(3,76)=29.86，p＜0.001]。恐惧组的d'值最高。四组图片提取中恐惧组d'值变化与其余组均存在显著性差异(p＜0.05)。20分钟和24小时的恐惧组和中性组(group×times)交互作用显著，F(1，76)=5.34，p＜0.025。另外，恐惧组、高兴组和中性组(group×times)交互作用接近显著，F(2，114)=2.94，p=0.057；恐惧组、悲伤组和中性组(group×times)交互作用接近显著，F(2，114)=2.95，p=0.056，具体结果见表1。
3.2 平均反应正确率分析
对两个时间点的四组图片平均反应正确率采用ANOVA分析，两个时间点各组图片间均存在差异[F(3,76)=7.50，p＜0.001；F(3,76)=32.76，p＜0.001]。四组图片中恐惧图片平均反应正确率均较其余组高，组间有显著性差异(p＜0.001)。四组图片各时间点比较，随着间隔时间的延长，各情绪组产生分离现象，表现为：恐惧图片组下降幅度较小，两时间点间存在显著性差异(p＜0.05)；中性图片组下降幅度最大，20分钟与24小时时间点间存在显著性差异(p＜0.001)；喜悦图片组与悲伤图片组成绩居中。时间(20分钟和24小时)和情绪类别(F、H、S、N)间(group×times)交互作用显著，F(3,152)=6.89，p＜0.001，具体结果见表2。
3.3 图片唤醒度和情绪价评估结果
根据情绪维度模型，将情绪按照两个维度——唤醒度(arousal)和情绪效价(valence)进行划分，两者在空间上构成相互垂直的坐标系。横坐标按照情绪的愉快程度由低向高划分，最左侧为负性情绪(最不愉快情绪)，最右侧为正性情绪(最愉快情绪)。纵坐标按照情绪的唤醒程度划分，下极为低唤醒情绪(使人感觉平静的情绪)，上极为高唤醒情绪(令人最兴奋的情绪)(Lang，et al.，2005)。恐惧(F)、悲伤(S)、喜悦(H)和中性(N)图片唤醒度分别为M(SE)：7.84(0.92)、5.02(0.68)、4.23(0.62)和2.02(0.33)；情绪效价分别为M(SE)：3.68(0.52)、3.41(0.53)、6.50(0.48)和5.01(0.22)，见图3。进一步ANOVA分析显示，各情绪范畴唤醒度有显著主效应：F(3，636)=1449.99，p＜0.001，post-hoc(LSD)检验显示：恐惧＞悲伤/高兴(p＜0.001)＞中性(p＜0.001)。各范畴情绪效价有显著主效应：F(3，636)=2358.56，p＜0.001，post-hoc(LSD)检验显示：高兴＞中性(P＜0.001)＞恐惧/悲伤(p＜0.001)。
图3 四种图片情绪唤醒度和情绪价平均值
4 讨论
本研究结果表明，情绪记忆增强效应具有时间依赖性。在短时和长时记忆阶段均产生了不同程度的增强，不同唤醒度情绪增强效应存在相对分离的现象。在短时记忆和长时记忆阶段，恐惧和中性图片记忆成绩交互作用显著，随着时间延长记忆增强效应更显著，进一步验证了情绪对记忆固化的正性调节(即增强)作用(McGaugh，2000；Sharot & Phelps，2004)。在短时储存阶段，仅高唤醒度(恐惧)具有显著增强效应；而在长时储存阶段高唤醒度(恐惧)和中唤醒度(高兴和悲伤)均显示显著增强效应。
目前普遍认为，情绪通过调节记忆的固化过程而达到其增强效应，这一作用主要是通过杏仁核对海马LTP的调节来实现的(McGaugh，2000)。唤醒度高的情绪性刺激对于记忆的影响主要有下列途径：一，唤醒度高的刺激由于存在警觉性的危险信号，个体在长期的进化过程中出于生存的需要，形成在有意识或潜意识两个方面对刺激注意的程度增高。二，唤醒度高的刺激能够启动肾上腺素系统和糖皮质激素系统的相互作用。二者通过下丘脑—垂体—肾上腺轴分别在中枢及外周作用点进行协调。外周神经末梢释放的肾上腺素刺激终止于孤束核的迷走神经，迷走神经同时投射至杏仁核和其它记忆相关的前额叶。通过上述调节系统实现对记忆编码和固化的调节作用(McGaugh，2000)。
在情绪记忆的固化前阶段(即编码阶段)产生情绪性增强效应。情绪性刺激具有自动加工的特性，对情绪性刺激的注意偏向能够引起机体对其加工程度的增高。正是情绪性刺激的注意优先权使其产生相对于中性刺激的增强效应。此外，在编码阶段，人们对于情绪性刺激会采用相对于中性刺激更多的精细加工，比如可能会倾向于将情绪性内容与额外的语意信息或自身的经历、体验联系起来(Kensinger & Corkin，2004)。通过这些编码策略可以使得情绪性信息具有相对于中性信息更为丰富的表象特征。这些记忆表征的丰富度、差异性也构成了情绪性增强效应的基础(Ochsner，2000)。
情绪唤醒度在情绪性增强效应中起主要作用。本研究结果显示，恐惧唤醒度最高、高兴和悲伤次之、中性最低。高唤醒度的恐惧图片在短时和长时均出现明显高于中性图片的记忆效果。Canli等(2000)研究认为在杏仁核可能存在一个情绪唤醒的阈值，只有当情绪的唤醒度高于这一阈值时，才能表现出明显的增强效应。推测喜悦图片以及悲伤图片虽然具有情绪内容，但其唤醒度尚未达到某一阈值，因而其增强效应不很明显。或者解释为：相对较低唤醒度(喜悦和悲伤)的次重要意义事件主要是受高级认知的调节(Kensinger & Corkin，2004；Hamann，Ely，Grafton,& Kilts，1999)，因未超过一定唤醒阈值，短时内无显著增强效应。而经过相对较长时间延迟，情绪唤醒事件均可通过调节固化，减缓遗忘，而显示长时增强效应。这种时间依赖性增强效应对人类生存具有重要的适应性价值，有利于人类在短时内拥有充足的认知资源，减少不同事件间的干扰，及时有效地优先处理当前对生存至关重要的事件(Richter-Levin，2004)，但同时这也是给灾难中受害者造成负性情绪的心理学基础。
既往研究显示，情绪唤醒材料对于机体记忆加工的影响主要是通过杏仁核来实现的。Adolphs等(2005)通过对一例罕见的双侧杏仁核完全损害的患者进行情绪价和情绪唤醒水平的研究，发现该患者对表达负性情绪的面孔、词汇及语句的情绪唤醒水平的再认发生损害，而对其情绪价的再认则表现正常，从而从行为学上证明了杏仁核的功能与情绪唤醒有关。另外，睡眠有助于促进情绪对记忆的回放和固化的调节作用(Stickgold，2005；Hu，Stylos-Allan,& Walker，2006)，在本实验中睡眠可能参与促进长时记忆的增强效应，有待进一步研究。
本研究显示，唤醒度在情绪记忆的短时和长时阶段增强效应中均起着主要作用，不同效价情绪(悲伤和高兴)未显示显著差异。既往研究显示，情绪唤醒度主要通过杏仁核—海马网络对记忆进行自动调节，从而产生增强效应；而前额叶—海马网络参与效价效应对编码的受控调节(注意)，与中性信息加工一致(Kensinger & Corkin，2004)。在心得安药物(β—肾上腺素能阻断剂)处理的被试和双侧杏仁核特异性损害病人(Urbach-Wiethe disease)，情绪记忆增强效应均消失(Anderson，Wais & Gabrieli，2006)。另外，通过前额叶的主动认知控制，影响内侧颞叶的活动，进而抑制和减弱情绪记忆的增强效应(Depue，Curran & Banich，2007)。因此，本研究进一步表明了，情绪记忆增强效应的时间依赖性主要取决于唤醒度，且推测可能主要与内侧颞叶网络参与记忆调节有关。
情绪记忆增强效应具有上述特征，为情绪记忆障碍相关疾病(PTSD)的治疗、预防和预后评估提供了可能性(Depue，et al.，2007)。本研究结果显示：在情绪记忆短时阶段(20分钟)，主要表现为恐惧记忆的增强。在情绪记忆长时阶段(24小时)，恐惧记忆增强效应仍然存在，但高兴和悲伤情绪也呈现增强效应。我们推测：人类在危机事件发生短时阶段可能主要表现为恐惧的增强，而24小时后不同情绪均增强。因此，在短时阶段主要通过减弱和控制恐惧情绪的唤醒刺激，而在24小时后可能是心理干预的最佳时期，通过危机事件应激晤谈(critical incident stress debriefing，CISD)等干预措施，尽可能增强积极情绪，而减轻恐惧和消极悲观情绪唤醒刺激的影响(Gray，Maguen，& Litz，2004)。尽管本研究有利于对正常人情绪记忆机制的理解，对危机事件和临床上情绪记忆相关疾病(如PTSD)的有效处理则需要未来进一步广泛的实验研究和临床实践。
5 结论
本研究结果显示，情绪对记忆加工多阶段(短时和长时)的调节作用(增强效应)具有时间依赖性，随着时间延长，增强效应越显著。情绪记忆增强效应的时间依赖性主要取决于唤醒度或情绪体验强度，而不论正负效价。在短时阶段主要涉及高唤醒度的增强；而长时阶段涉及不同等级唤醒度的增强，不同唤醒度增强效应相对分离。