药物成瘾者决策缺陷的特征、机制及干预

药物成瘾者存在决策缺陷, 并表现出冲动性、风险寻求、奖赏失调、躯体内感信号缺失等特征。神经影像学研究表明药物滥用导致成瘾者背外侧前额皮层、前扣带回、眶额叶皮层、腹内侧前额皮层、杏仁核、脑岛等脑区受损, 这些损伤是引发其决策缺陷的主要原因。认知训练有利于提高个体的决策能力, 如目标管理训练和正念冥想等可以增强个体工作记忆、促进自我觉察和以目标为导向的行为; 而非侵入性脑刺激则可以直接改变与成瘾者决策相关脑区的激活状态, 从而提升与决策相关的认知功能。总体而言, 未来认知训练和非侵入性脑刺激在成瘾干预方面仍有广阔的拓展空间。     

风险决策的神经机制:基于啮齿类动物研究

风险决策是在不同选项的结果确定、并且结果出现的概率已知情况下的决策。啮齿类风险决策模型研究发现前额皮层-杏仁核-伏隔核神经环路联系是决定风险决策的选择倾向的关键。前额皮层中的眶额皮层和内侧前额皮层参与风险决策的策略形成和策略转换有关;而皮层下核团中的杏仁核、腹侧纹状体的伏隔核等结构参与策略保持、价值判断,影响决策偏向和行动强度;眶额皮层、伏隔核神经元和多巴胺神经元编码风险决策过程中的概率、风险等因素;此外,多巴胺等单胺类神经递质及受体在风险决策中有复杂的作用。     

工作记忆和风险取向类型对情感决策的影响

本研究采用爱荷华赌博任务(Iowa Gambling Task,IGT)范式,探究工作记忆在情感决策过程中的作用,以及风险取向类型与工作记忆的作用机制。以88名大学生为被试,采用自变量2(风险取向类型:风险偏好/风险规避)×2(工作记忆负荷:无负荷/有负荷)的混合实验设计。结果发现,高工作记忆负荷会降低被试的IGT成绩;工作记忆负荷和风险取向类型存在交互作用,即对于风险偏好型被试,工作记忆负荷对IGT损失敏感性的干扰并不明显,但对于风险规避型被试,高工作记忆负荷时的IGT损失敏感性比低工作记忆负荷时的更差。这些结果表明工作记忆和风险取向均会影响个体的情感决策。     

模糊决策的认知神经机制

模糊决策是特殊、复杂的风险决策, 还是一种独立的决策类型, 是当前认知神经科学争论的热点问题。一系列的fMRI研究分别得出了不同结论, 但大多数证据支持模糊决策和风险决策之间存在分离, 模糊决策有其独特的决策机制; 模糊决策的认知神经机制也是一个亟待解决的问题。因此本研究拟应用事件相关电位技术、生物反馈技术和基因技术, 采用IGT和GDT任务范式, 通过网络成瘾人群和正常人群的对比研究, 去探索模糊决策和风险决策之间的分离; 应用事件相关电位技术和磁共振技术, 采用IGT范式和选瓶任务范式, 研究模糊决策的认知神经机制; 并从临床角度进一步验证上述结果。该项目的开展, 有助于拓广模糊决策的研究领域和视野, 对理解人类在模糊情境下的决策机制以及模糊决策和风险决策之间的关系, 具有重要的理论意义; 对临床上成瘾人群、脑损伤患者的认知诊断和治疗以及现实中企业和个人的决策, 具有重要的参考价值。     

工作记忆中的积极效应：情绪效价与任务相关性的影响

积极效应指相比于年轻人, 老年人更倾向于优先加工积极情绪刺激而非消极情绪刺激。近年来工作记忆的研究发现积极效应会受到情绪效价与任务相关性的影响：情绪效价作为任务相关属性的研究支持工作记忆中存在积极效应, 具体表现为老年人对积极情绪刺激记忆的增强, 以及对消极情绪刺激记忆的减弱; 情绪效价作为工作记忆任务无关属性的研究相对较少, 且未发现一致的积极效应, 提示情绪效价及任务相关性均为影响工作记忆积极效应的关键因素。脑成像的研究初步表明, 工作记忆中情绪加工上的年龄效应与背侧执行系统和腹侧情绪系统的随龄功能变化有关。社会情绪选择理论与双竞争模型对工作记忆中的积极效应具备较大的解释力, 而动态整合理论尚缺乏实证研究支持。未来研究可进一步探究老年人工作记忆不同阶段情绪加工的特点, 澄清不同情绪材料内在编码过程上的差异对积极效应发生机制的潜在影响, 探讨情绪效价及任务相关性影响工作记忆积极效应的关键神经环路, 并揭示情绪工作记忆训练提升老年人认知功能与情绪体验的内在机制及其潜在应用价值。     

提取学习有利于学习与记忆的认知神经基础

研究表明提取学习相比简单重复学习更加益于记忆的保持。近期的脑成像研究发现, 与简单重复学习相比, 提取学习时前额叶、顶下叶、颞叶及一些皮层下结构的脑激活更大, 这些脑区的激活也能预测随后的记忆成绩。这些研究表明, 在更多认知资源的投入和工作记忆系统的参与下, 提取学习是一个获得、加工、整合和巩固语义关系的过程。提取学习充分调用认知和情感、皮层与皮层下机能, 同时还发挥语义和情景记忆优势来促进学习与记忆。     

工作记忆与情景记忆的相互作用

虽然Baddeley的工作记忆模型得到大量实验研究的支持,但是有关工作记忆和长时记忆之间的关系未能得到详细阐述。来自神经心理学的证据表明,工作记忆与情景长时记忆任务均诱发了前额区的激活,但同时发现前额区存在不同的功能分区,可能在工作记忆与情景记忆过程中具有独立的执行功能。工作记忆与情景记忆的相互作用是当前记忆研究关注的问题。已有研究发现,在情景记忆对工作记忆的作用过程中,时间进程与头皮分布均显示了年龄效应与材料加工特点。而工作记忆对情景记忆的作用中,则发现工作记忆早期加工可能对情景记忆的成功形成有更大促进作用。今后的研究应在理论模型支持下,利用多种技术手段探讨两种记忆相互作用的神经加工机制     

风险决策研究中的仿真气球冒险任务

仿真气球冒险任务(The Balloon Analog Risk Task, BART)能在实验室环境下模拟真实世界的风险情境, 具有高生态性, 稳定性和可靠性等优点, 已经成为风险决策研究中最常用的实验范式之一。近年来, 研究者发展了多种BART变体范式, 对发展、健康以及精神病理等多领域的风险决策行为及其神经基础开展了广泛探索。BART任务中的风险决策加工与腹侧纹状体、前扣带皮层、脑岛、中脑及背外侧前额叶等脑区的激活相关。未来研究需要进一步完善BART任务在风险决策认知神经领域的信效度并扩展BART的应用情境。     

躯体表情与面部表情加工进程比较

躯体和面孔是个体情绪识别的敏感线索。与面部表情的早期视觉加工相似, P1成分对恐惧、愤怒等负性躯体表情更加敏感, 反映了对躯体威胁信息快速且无意识的加工。情绪躯体和面孔还有着类似的构型加工, 表现为二者都能诱发颞枕区视觉皮层相似的N170成分, 但涉及的神经基础并不完全相同。在构型编码加工中, 面部表情的N170与顶中正成分(Vertex Positive Potential, VPP)较躯体表情的N170、VPP更加明显。在面部表情和躯体表情的后期加工阶段, 早期后部负波(Early Posterior Negativity, EPN)反映了面孔和躯体视觉编码的注意指向加工, 随后出现的P3与晚期正成分(Late Positive Component, LPC)代表了顶额皮层对复杂情绪信息的高级认知加工。躯体表情还存在与外纹状皮层躯体区相关的N190成分, 其对躯体的情绪和动作信息敏感。今后的研究应进一步探讨动作对情绪知觉的影响、动态面孔−躯体情绪的加工机制等。     

成瘾人群的决策障碍：研究范式与神经机制

药物成瘾者和赌博成瘾者常常偏好即刻的奖赏而忽视将来的消极结果。在进行决策任务时, 他们倾向于做出不利的选择, 偏好短时的获益而不顾长期的损失, 这是一种决策障碍的表现。延迟折扣任务(DDT)、爱荷华赌博任务(IGT)和剑桥赌博任务(CGT)是研究决策障碍的三种常用方法和范式, 分别考察成瘾人群的冲动性决策、决策短视和决策时的冒险行为。近十几年来的研究表明, 前额叶皮层(PFC)在人类的决策活动中起重要作用。其中, 腹内侧前额叶(VMPFC)、眶额叶(OFC)、背外侧前额叶(DLPFC)等皮层的功能变化与成瘾人群的决策障碍有密切关系。     

客体与空间工作记忆的分离：来自皮层慢电位的证据

利用128导事件相关电位技术,采用延迟匹配任务的实验范式,测查了16名正常被试在完成客体任务和空间任务时的皮层慢电位（slow cortical potentials,简称sp成分）,实验发现：在后部脑区,客体工作记忆与空间工作记忆在慢波活动的时间上存在分离,空间任务更早的诱发出负sp成分,并且空间任务激活更多的后部脑区;左下前额叶在客体工作记忆任务与空间工作记忆任务中都有激活,并且激活强度不存在显著差异;背侧前额叶主要负责客体信息的保持与复述,但左右背侧前额叶的激活强度存在不对称性。     

振动触觉频率信息的工作记忆容量及存储机制

工作记忆可以同时保存多个信息并且容量有限, 这一内在机制是工作记忆研究的重点问题。视觉和言语等研究领域都发现工作记忆能够存储多个信息单元, 但对振动触觉工作记忆是否能存储多个频率信息目前尚无相关研究。由于振动触觉频率刺激和视觉刺激具有不同的神经编码机制, 以及振动频率信息是通过躯体感觉产生的模拟的、单维的、参数化信息, 振动触觉工作记忆容量及其加工存储机制的研究也必不可少。首先, 本项目将采用新的实验范式, 探究不同的刺激呈现方式以及不同反应报告方式下, 振动触觉工作记忆的容量及其认知机制。其次, 本项目也将同时运用功能磁共振成像(fMRI)技术, 来阐述振动触觉工作记忆加工存储的神经机制。探究基于触觉频率信息的参数工作记忆容量及其神经机制是完善工作记忆模型的重要补充, 将有助于提高我们对工作记忆系统的理解, 并为视觉、听觉、触觉多模态感知觉信息的跨通道研究奠定基础。     

右侧背外侧前额叶在视觉工作记忆中的因果性作用

以往的影像学研究表明右侧背外侧前额叶皮层(DLPFC)在视觉工作记忆中发挥重要作用, 然而缺乏因果性的证据。本研究旨在考察右侧DLPFC的激活与视觉工作记忆容量的因果关系, 并探讨这一关系受到记忆负荷的调节及其神经机制。被试接受经颅直流电刺激之后完成视觉工作记忆变化检测任务, 根据被试在虚假刺激情况下从负荷4到负荷6任务记忆容量的增量将被试分为低记忆增长潜力组(简称低潜力组)和高记忆增长潜力组(简称高潜力组), 结果发现正性电刺激右侧DLPFC相对于虚假电刺激显著提升了高潜力组被试在低记忆负荷(负荷4)下的记忆容量及其对应的提取阶段的脑电指标SPCN成分。表明右侧DLPFC在视觉工作记忆的提取阶段发挥重要的因果性作用; 正性经颅直流电刺激右侧DLPFC可使工作记忆容量高潜力被试获得更多的脑活动增益, 并导致更好的行为提升效果。     

Age-related variance in decisions under ambiguity is explained by changes in reasoning,executive functions,and decision-making under risk

Previous literature has explained older individuals’ disadvantageous decision-making under ambiguity in the Iowa Gambling Task (IGT) by reduced emotional warning signals preceding decisions. We argue that age-related reductions in IGT performance may also be explained by reductions in certain cognitive abilities (reasoning, executive functions). In 210 participants (18–86 years), we found that the age-related variance on IGT performance occurred only in the last 60 trials. The effect was mediated by cognitive abilities and their relation with decision-making performance under risk with explicit rules (Game of Dice Task). Thus, reductions in cognitive functions in older age may be associated with both a reduced ability to gain explicit insight into the rules of the ambiguous decision situation and with failure to choose the less risky options consequently after the rules have been understood explicitly. Previous literature may have underestimated the relevance of cognitive functions for age-related decline in decision-making performance under ambiguity.     

Mental time travel,somatic markers and “myopia for the future”

Patients with damage to the ventromedial prefrontal cortex (VMPFC) are often described as having impaired ability for planning and decision making despite retaining intact capacities for explicit reasoning. The somatic marker hypothesis is that the VMPFC associates implicitly represented affective information with explicit representations of actions or outcomes. Consequently, when the VMPFC is damaged explicit reasoning is no longer scaffolded by affective information, leading to characteristic deficits. These deficits are exemplified in performance on the Iowa Gambling Task (IGT) in which subjects with VMPFC perform significantly worse than neurotypicals in a task which requires them learn from rewarding and punishing experience to make decisions. The somatic marker theory adopts a canonical theory of emotion, in which emotions function as part of a valencing system, to explain the role of affective processes. The first part of the paper argues against this canonical account. The second part provides a different account of the role of the role of the VMPFC in decision-making which does not depend on the canonical account of emotion. Together the first and second parts of the paper provide the basis for a different interpretation of results on the Iowa Gambling Task (IGT). In fact the IGT may be probing a deficit in what has been called mental time travel: the ability to access and use information from previous experience and imaginatively rehearse future experiences as part of the process of deliberation.     

精神病态暴力犯执行功能的缺陷*

为了解精神病态罪犯可能存在的执行功能缺陷及其是否受冲动性影响,研究采用精神病态检核表（PCL-R）筛选出30名精神病态组被试和30名非精神病态组被试,通过爱荷华赌博任务（IGT）和河内塔任务（TOH）对两组被试执行功能的特点进行分析,并结合冲动性量表（BIS-11）对其冲动性进行测量。研究发现精神病态组的冲动性显著高于控制组;精神病态组选择高风险的不利牌显著多于对照组,即对惩罚不敏感;精神病态组在河内塔任务中的错误次数及所消耗时间都显著高于控制组;冲动性水平与两任务得分均无显著相关。结果表明,精神病态暴力犯在与前额叶相关的执行功能上存在缺陷,并与个体的高冲动性无关。     

Updating working memory in aircraft noise and speech noise causes different fMRI activations

The present study used fMRI/BOLD neuroimaging to investigate how visual‐verbal working memory is updated when exposed to three different background‐noise conditions: speech noise, aircraft noise and silence. The number‐updating task that was used can distinguish between “substitution processes,” which involve adding new items to the working memory representation and suppressing old items, and “exclusion processes,” which involve rejecting new items and maintaining an intact memory set. The current findings supported the findings of a previous study by showing that substitution activated the dorsolateral prefrontal cortex, the posterior medial frontal cortex and the parietal lobes, whereas exclusion activated the anterior medial frontal cortex. Moreover, the prefrontal cortex was activated more by substitution processes when exposed to background speech than when exposed to aircraft noise. These results indicate that (a) the prefrontal cortex plays a special role when task‐irrelevant materials should be denied access to working memory and (b) that, when compensating for different types of noise, either different cognitive mechanisms are involved or those cognitive mechanisms that are involved are involved to different degrees.     

Adolescents' performance on the Iowa Gambling Task: implications for the development of decision making and ventromedial prefrontal cortex

Healthy adolescents (79 girls, 66 boys), ages 9-17, completed the Iowa Gambling Task (IGT; A. Bechara, A. R. Damasio, H. Damasio, & S. W. Anderson, 1994) as well as working memory (digit span) and behavioral inhibition (go/no-go) tasks. Cross-sectional age-related changes were seen on all 3 tasks. Gender differences were seen in IGT deck preference and attentional variables (i.e., go/no-go hit rate and forward digit span). After age, gender, and general intellectual abilities were controlled for, IGT performance was not predicted by working memory or behavioral inhibition scores. Findings suggest that the ventromedial prefrontal cortex or its connections are functionally maturing during adolescence in a manner that can be distinguished from maturation of other prefrontal regions. Development of these functions may continue into young adulthood.     

工作记忆与情景记忆中脑区的重合与分离——从脑区定位看两者关系

尽管近期的研究结果认为前额叶在工作记忆和情景记忆任务中均被激活,但是仍然不清楚是否有特定的区域对两种记忆起着不同作用。对于工作记忆和情景记忆在脑区上的重合,研究者们做出了不同的解释。某些研究者认为脑区的重合反映了包含于情景记忆中的工作记忆的作用,另一些研究者则认为这种重合反映的是与工作记忆和情景记忆都有关的反省过程的性质。对此,作者提出了相应的讨论意见。