條件性的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退過程的性別差異*

孫 楠 鄭希付

(1廣州大學(xué)心理學(xué)系, 廣州 510006) (2華南師范大學(xué)心理學(xué)院, 廣州 510631)

1 引言

條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)模型以典型的巴普洛夫條件反射為基礎(chǔ), 主要研究記憶的習(xí)得、存儲、提取和消退等過程。該模型被認為(Kim & Richardson,2009; Kim & Jung, 2006; LeDoux, 2000; Maren,2001)是研究創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的典型動物模型,一般包括兩個階段, 關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段(或者稱為習(xí)得階段)和消退階段。在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段, 先對動物進行不可逃避非條件刺激(unconditioned stimulus, US,如電擊)與條件刺激(conditioned stimulus, CS, 如燈光、聲音或訓(xùn)練環(huán)境)的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)(CS-US)訓(xùn)練, 訓(xùn)練后當動物再次接觸這個中性刺激 CS 時就會表現(xiàn)出條件性恐懼反應(yīng)。消退階段, 條件刺激 CS反復(fù)單獨呈現(xiàn)而不匹配非條件刺激時(CS-no US), 那么動物先前習(xí)得的對 CS條件性恐懼反應(yīng)會漸漸消退(Davis, Walker, & Myers, 2003)。動物對CS產(chǎn)生的各種生理反應(yīng)(conditioned reaction, CR)被稱為條件反應(yīng)。早在1979年Bouton和Bolles兩位學(xué)者已經(jīng)發(fā)現(xiàn), 消退過程不是自然發(fā)生的, 需要被試主動抑制之前獲得的條件性關(guān)聯(lián)記憶(CS-US), 繼而形成一種新的CS-no US的消退記憶(extinction memory)(Bouton, García-Gutiérrez, Zilski, & Moody, 2006)。

隨著條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)模型在人類的應(yīng)用, 研究者開始使用各種視覺和聽覺刺激作為 US, 代替既往動物研究中的電擊刺激。人類的模型研究(Shanks& John, 1994; Wong, Bernat, Bunce, & Shevrin,1997)結(jié)果顯示, 聯(lián)想學(xué)習(xí)的成功取決與 CS-US之間的間隔, 間隔越短則聯(lián)想學(xué)習(xí)越容易成功, 在CS和US間隔小于3秒的情況下, CS-US連續(xù)配對出現(xiàn)4~6次以上, 人類可以成功建立兩者的條件性關(guān)聯(lián)。刺激類型的不斷擴展, 使得該模型在事件相關(guān)腦電技術(shù)的研究成為可能。研究者認為認知神經(jīng)科學(xué)中事件相關(guān)電位技術(shù)(event-related potential,ERP)對關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的研究優(yōu)于既往行為實驗(Esteves,Dimberg, & Ohman, 1994, Esteves, Parra, Dimberg, &Ohman 1994; Ohman & Soares, 1993, 1994; Wong,Shevrin, & Williams, 1994)。Wong等研究者從1994年開始將條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)模型應(yīng)用于人類認知神經(jīng)的研究, 分別在1994年、1997年和2004年運用此模型進行了3個相關(guān)的ERP實驗, 對條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的早期神經(jīng)機制進行研究。研究者主要分析的成分包括 P2, N2, P3和晚期正電位(late positive potential, LPP)等成分。其中P2和N2的波幅和潛伏期主要反應(yīng)條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)中晚期的神經(jīng)傳導(dǎo)情況。P3和LPP成分則主要反應(yīng)晚期的學(xué)習(xí)和消退的程度。具體到各個成分與條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退過程的對應(yīng), 由于研究者使用的刺激類型不同,得到的結(jié)果和給出的解釋也不盡相同。

之前有大量研究表明, 男性和女性在完成某些學(xué)習(xí)任務(wù)時存在一定差別(Spence & Spence, 1966;Stark et al., 2006)。Dalla和Shors在2009年對經(jīng)典和操作性條件作用的學(xué)習(xí)過程中的性別差異進行研究, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)：女性對操作性條件反射的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)比男性快, 保持的時間也比男性更久, 然而在消退訓(xùn)練中, 女性則需要更長的時間才能取得明顯的消退效果。動物研究中(Barker & Galea, 2010; Beck,Brennan, & Servatius, 2002), 雄鼠對針刺的條件性關(guān)聯(lián)反應(yīng)較雌鼠更強烈, 而消退階段較雌鼠更早消退。以上大量研究多集中在對恐懼記憶消退的性別差異方面, 而生活中, 消退異常主要包括兩類, 記憶消退異常(如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙)和行為消退異常(如特定情景下強迫行為的出現(xiàn))。兩類外在表現(xiàn)不同的消退異常無法分割對待, 行為消退異常通常伴有記憶關(guān)聯(lián)的異常, 強迫行為的研究要以記憶消退異常為基礎(chǔ)。本研究在記憶消退的性別差異研究基礎(chǔ)上, 旨在探討特定背景下的關(guān)聯(lián)行為和消退的性別差異。根據(jù)臨床經(jīng)驗, 強迫行為通常是在一定情緒背景或者特定情景下出現(xiàn)的, 考慮到這一現(xiàn)實情況, 本研究使用負性圖片作為條件背景, 使背景和聲音之間產(chǎn)生條件性關(guān)聯(lián), 被試聽到聲音后做出按鍵這一條件反應(yīng)。

前人運用條件性關(guān)聯(lián)模型對男性和女性在恐懼記憶消退方面做了大量研究, 這為本研究提供了理論基礎(chǔ)。我們假設(shè), 在負性條件背景下, 女性比男性對一般刺激建立的條件反應(yīng)更難消退, 可能在消退階段較男性出現(xiàn)更大的P3和LPP成分波幅。將條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)模型和事件相關(guān)電位技術(shù)結(jié)合探究其神經(jīng)活動的性別差異, 是本研究的創(chuàng)新之處。參照既往研究(Albert, López-Martín, & Carretié,2010), 使用負性圖片作為 CS, 同時為了保證負性圖片對被試有穩(wěn)定的影響, 在CS后立即出現(xiàn)US。采用Wong等研究者在2004年實驗中的的條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)模型, 分成3個階段(習(xí)慣階段, 關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段, 消退階段)進行研究, 同時參考 Neumann 和Kitlertsirivatana (2010)實驗中對消退過程的控制。

2 材料和方法

2.1 被試和材料

共31個被試(15男, 16女), 均為在校大學(xué)生。平均年齡21±2.1歲。所有被試右力手。體重指數(shù)在18~24 kg/m之間。視力或校正視力正常, 無聽力障礙。經(jīng)檢驗, 以上兩組年齡(

t

(29) = 0.59), 體重指數(shù)(

t

(29) = 1.25)均無顯著性(

p

>0.05)。CS為負性圖片3張, 取自國際圖片庫, 和文獻(Albert et al., 2010)中的圖片相同, 并進行了重新評定。3張負性圖片效價[

F

(2, 87) = 0.003,

p

= 0.99]和喚醒度[

F

(2, 87) = 0.002,

p

= 0.99]的方差分析結(jié)果均不顯著, 保證同一屬性的 CS能夠誘發(fā)穩(wěn)定的情緒和喚醒。US為中性聲音, 實驗中呈現(xiàn)聲壓強 85 dB, 頻率為1000 Hz的中性聲音。

2.2 程序

實驗程序用 E-prime編制, 程序分為 3個階段。第一階段(習(xí)慣階段/部分實驗稱為暴露階段),注釋點1000~1400 ms的隨機, 緊跟一個300 ms的負性圖片(CS), 讓被試自然觀看, 3張圖片分別連續(xù)出現(xiàn)13次, 13次和14次, 共40個trails, 順序做被試間平衡。第二個階段(關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段/部分實驗稱習(xí)得階段)和第一階段不同的是每張圖片呈現(xiàn)結(jié)束, 都會出現(xiàn)一個1000 Hz的中性聲音作為US,持續(xù)40 ms, US出現(xiàn)40次, 被試的任務(wù)是聽到聲音又快又準的按鍵, 按鍵后, 進入下一個trail。在正式實驗前, 先進行練習(xí)。要求被試, 每張圖片呈現(xiàn)結(jié)束都會跟隨一個中性聲音刺激, 雖然每張圖片后都會跟隨聲音, 但是不能搶按鍵, 要認真自然觀看圖片, 被試的正確率達到 99%后進入正式實驗。

這一階段結(jié)束后, 參照既往研究(Harris, 2005),進行一個行為測驗。這個行為測驗是為了測試被試是否成功建立了 CS-US的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。不能通過測試者數(shù)據(jù)被剔除。被試完成以下問題, (1)請說出中性聲音什么時候出現(xiàn); (2)你如何得到問題1的答案;(3)此階段的實驗, 哪個信號出現(xiàn)后, 會出現(xiàn)中性聲音; (4)負性圖片和中性聲音之間的關(guān)系如何？這 4個問題通過后, 進入第三階段實驗。第三階段(消退階段), 告知被試聲音可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn), 讓被試注意觀看圖片的同時, 注意聲音, 聽到聲音就又快又準按鍵, 沒有聲音則不按鍵。但是聲音沒有出現(xiàn), Tail數(shù)為40。根據(jù)Neumann和Kitlertsirivatana(2010)的研究, 為了保證消退訓(xùn)練的效果, 3張圖片各連續(xù)5次呈現(xiàn), 順序做被試間平衡, 20個tail后的中間休息要向被試提問, 是否聽到中性聲音, 階段結(jié)束要匯報中性聲音的個數(shù)。關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段流程如圖1所示。

圖1 關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段流程圖

2.3 腦電記錄

采用 BP ERP記錄與分析系統(tǒng), 按國際 10-20系統(tǒng)擴展的32導(dǎo)電極帽記錄EEG。腦電記錄時各電極參考于左側(cè)乳突, 離線分析時通過對TP8的再參考, 實現(xiàn)以TP8和左側(cè)乳突的平均值為參考。前額中央接地。垂直眼電(VEOG)電極分別安放在左眼的上下1.5 cm處。水平眼電(HEOG)電極分別置于左右眼外眥。所有電極阻抗降到5 k?。記錄采用的濾波寬帶為0.01~250 Hz。腦電與眼電均采用500 Hz采樣頻率連續(xù)采樣。離線分析的數(shù)字濾波為低通16 Hz (24dB /octave)。波幅大于±100 μV的trial被視為偽跡剔除。

2.4 數(shù)據(jù)分析

行為數(shù)據(jù)采用E-prime軟件采集, 用SPSS統(tǒng)計軟件對關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段的反應(yīng)時進行

t

檢驗。腦電分析采用任務(wù)鎖定, 三階段的數(shù)據(jù)分析均從CS出現(xiàn)的-100 ms開始至出現(xiàn)700 ms結(jié)束。參照既往的研究報告(Wong, Bernat, Snodgrass, &Shevrin, 2004)本研究主要分析P2, N2, P3和LPP四個成分進行分階段數(shù)據(jù)分析, 主要分析中線附件的9 個電極點: F4、F3、C3、C4、P3、P4、Fz、Cz和Pz。分別對關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段和消退階段的P2、N2、P3、LPP四種成分一定時間窗內(nèi)的波幅和潛伏期進行 2(性別) × 3(左右位置:左、中、右) × 3(前后位置：F區(qū)域、C區(qū)域、P區(qū)域)的重復(fù)測量方差分析, 并對

p

值進行Green-house-Geisser矯正。為了檢驗消退效果同時排除習(xí)慣化效應(yīng), 對以上 9個電極P3/LPP波幅平均進行2階段(習(xí)慣階段、消退階段)× 2性別(男、女)的重復(fù)測量方差分析, 并對

p

值進行Green-house-Geisser矯正。

3 結(jié)果

3.1 行為數(shù)據(jù)

無論男性和女性, 在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段對 US按鍵正確率均在 100%, 反應(yīng)時均小于 550 ms, 具體行為數(shù)據(jù)見表1組間

t

檢驗顯示男性和女性對US按鍵的反應(yīng)時差異不顯著,

t

(29) = -0.36,

p

= 0.72。

表1 男性和女性對US的反應(yīng)時(M±SD)和錯誤率

3.2 ERP結(jié)果

ERP基本特征

根據(jù)當前研究的ERP總平均圖, 在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退階段均觀察到 P2、N2、P3和LPP (見圖2、圖3、圖4), P2波幅在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退階段均是在 140~230 ms時間窗差異最大; 關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段, 階段 N2 波幅在 300~360 ms時間窗差異最大, P3波幅在370~430 ms時間窗差異最大;消退階段, N2在 230~320 ms時間窗差異最大;P3/LPP在350 ms時間窗后差異最大。這與Wong等(2004)研究者聯(lián)想學(xué)習(xí)相關(guān)的ERP研究所觀察的波形以及時間窗基本一致。

關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段

N2

對 US按鍵任務(wù)誘發(fā)的 N2波幅在 300~360 ms時間窗的平均波幅進行重復(fù)測量方差分析得出, N2性別主效應(yīng)顯著,

F

(1,29) = 3.59,

p

= 0.03,其中男：-11.08±8.73 μV; 女：-7.86±5.37 μV。左右位置的主效應(yīng)顯著,

F

(2,58) = 3.26,

p

= 0.07, 最大波幅出現(xiàn)在中線區(qū)域(-11.68±5.88 μV), 而左側(cè)(-7.89±6.41 μV)區(qū)域和右側(cè)區(qū)域(-8.68±4.85 μV)間無顯著差異。前后電極點主效應(yīng)不顯著,

F

(2,58) =0.32,

p

= 0.58。性別和前后位置的交互作用不顯著:

F

(2,58) = 0.67,

p

= 0.43。性別和左右位置的交互作用不顯著,

F

(2, 58) = 0. 59,

p

= 0.53。左右位置和前后位置的交互作用顯著,

F

(4,116 ) = 7.22,

p

<0.001,最大波幅出現(xiàn)在 Fz 點(-10.45±5.65 μV)。三因素間的交互作用不顯著,

F

(4, 116) = 0.08,

p

= 0.78。將300~360 ms時間窗內(nèi)進行N2波峰標記, 將男性和女性N2的潛伏期進行兩樣本

t

檢驗, 結(jié)果顯示男性的潛伏期(

M

= 0.32,

SD

= 0.46)和女性的潛伏期(

M

=0.32,

SD

= 0.28), 差異不顯著

t

(29) = -0.04,

p =

0.97。

圖2 男性(虛線)和女性(實線)在習(xí)得階段ERP總平均圖

P2

對US按鍵任務(wù)誘發(fā)的P2波幅在140~230 ms時間窗的平均波幅進行重復(fù)測量方差分析得出,P2性別主效應(yīng)不顯著,

F

(1,29) = 1.94,

p

= 0.17, 左右位置主效應(yīng)不顯著,

F

(2,58) = 0.71,

p

= 0.50, 前后位置主效應(yīng)不顯著,

F

(2, 58) = 1.98,

p

= 0.82, 性別和左右位置交互作用顯著(

F

(2, 58) = 4.57,

p

=0.04), 男女在右側(cè)腦區(qū)差異顯著(

p

<0.05), 而在中線和左側(cè)腦區(qū)差異不顯著(

p

>0.05), 性別和前后位置(

F

(2, 58) = 0.55,

p

= 0.47)的交互作用不顯著。將140~230 ms時間窗內(nèi)進行P2波峰標記, 將男性和女性P2的潛伏期進行兩樣本

t

檢驗, 結(jié)果顯示男性的潛伏期(

M

= 0.17,

SD

= 0.15)比女性的潛伏期(

M

= 0.22,

SD

= 0.18)短, 并且差異顯著

t

(29) = -0.78,

p

= 0.44。

P3

對370~430 ms時間窗的P3平均波幅分析結(jié)果顯示, 性別主效應(yīng)顯著,

F

(1,29) = 55.10,

p

<0.001, 其中女性(5.33±2.49 μV)顯著高于男性(2.52±1.09 μV)。左右位置主效應(yīng)顯著,

F

(2,58) = 5.07,

p

= 0.01, 其中右側(cè)位置(4.84±2.90 μV)明顯大于左側(cè)位置(3.08±1.78μV)波幅和中線位置(3.97± 2.17 μV),前后位置的主效應(yīng)不顯著,

F

(2, 58) = 0.005,

p

= 0.95,性別和前后位置的交互作用不顯著：

F

(2, 58) = 0.008,

p

= 0. 93。性別和左右位置的交互作用不顯著,

F

(2,58) = 0.50,

p

= 0. 61。左右位置和前后位置的交互作用顯著,

F

(4, 116 ) = 4.23,

p

= 0.049。三因素間的交互作用不顯著,

F

(4, 116) = 1.76,

p

= 1.19。

圖3 習(xí)得階段, 男性(虛線)和女性(實線)的ERP總平均波幅在Fz點的差異

消退階段

P2

在140~230 ms時間窗的平均波幅進行重復(fù)測量方差分析得出, P2性別主效應(yīng)顯著

F

(1,29) =16.19,

p

<0.01, 男性(5.93±3.05 μV)波幅明顯大于女性(4.37±2.41 μV), 左右位置(

F

(2,58) = 0.23,

p

=0.64)和前后位置(

F

(2,58) = 0.71,

p

= 0.41)的主效應(yīng)不顯著, 性別和左右位置(

F

(2,58) = 0.001,

p

= 0.97)前后位置(

F

(2,58) = 1.99,

p

= 0.17)交互作用均不顯著, 性別、左右和前后位置三者的交互作用不顯著(

F

(4,116) = 2.34,

p

= 0.11)。將140~230 ms時間窗內(nèi)進行P2波峰標記, 將男性和女性P2的潛伏期進行兩樣本

t

檢驗, 結(jié)果顯示男性的潛伏期(

M

= 0.17,

SD

= 1.10)和女性的潛伏期(

M

= 0.19,

SD

= 0.42)差異不顯著

t

(29) = -0.05,

p =

0.97。

N2

N2波幅在230~320 ms時間窗的平均波幅進行方差分析得出, N2性別主效應(yīng)不顯著,

F

(1,29)= 0.04,

p

= 0.95; 左右位置主效應(yīng)不顯著,

F

(2,58) =1.06,

p

= 0.36; 前后位置主效應(yīng)顯著,

F

(2,58) = 4.30,

p

= 0.04。 其中F區(qū)(-3.08±2.18 μV)、C區(qū)(-3.02±2.03 μV)的波幅大于 P (-2.15±1.76 μV)區(qū)的波幅, 性別和左右位置(

F

(2,58) = 0.03,

p

= 0.87)前后位置交互作用均不顯著(

F

(2,58) = 0.09,

p

= 0.91), 三者的交互作用不顯著,

F

(4,116) = 0.41,

p

= 0.66。將230~320 ms時間窗內(nèi)進行N2波峰標記, 男性和女性N2的潛伏期進行兩樣本

t

檢驗, 結(jié)果顯示女性的潛伏期(

M

= 0.27,

SD

= 0.02)和男性的潛伏期(

M

=0.34,

SD

= 0.12), 差異顯著,

t

(29) = 2.18,

p

= 0.04。

P3/LPP

350 ms~700 ms時間窗的平均波幅方差分析得出, 性別主效應(yīng)顯著,

F

(1, 29) = 42.56,

p

<0.01。左右位置主效應(yīng)顯著,

F

(2,58) = 4.10,

p

=0.02, 其 中 中 線 位 置 (4.18±2.26 μV)大 于 左 側(cè)(3.25±2.00 μV)和右側(cè)(3.09±1.79 μV)。前后位置主效應(yīng)不顯著,

F

(2,58) = 1.52,

p

= 0.23。性別和左右位置(

F

(2,58) = 0.23,

p

= 0.64)和前后位置(

F

(2,58) =0.05,

p

= 0.94)的交互作用均不顯著。三者的交互作用不顯著,

F

(4,116) = 1.85,

p

= 0.17。

圖4 消退階段男性(虛線)和女性(實線)在FZ點ERP總平均圖

P3/LPP波幅的2階段(習(xí)慣階段、消退階段) × 2性別(男、女)的方差分析結(jié)果, 性別主效應(yīng)顯著,

F

(1,29) = 6.01,

p

= 0.02, 階段反應(yīng)主效應(yīng)顯著,

F

(1,29) = 6.49,

p

= 0.01。兩者交互作用顯著,

F

(1,29)= 5.56,

p

= 0.02, 其中男女性在習(xí)慣階段的差異不顯著(

p

>0.05), 而在消退階段的差異顯著(

p

<0.05);女性在習(xí)慣和消退階段差異顯著(

p

<0.05), 女性在消退階段的波幅(4.58±1.88 μV)明顯大于在習(xí)慣階段的波幅(2.31±1.35 μV), 男性在兩階段的差異不顯著(

p

>0.05)。

4 討論

本研究目的, 考察男女性在負性背景下條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退過程的神經(jīng)活動差異。研究發(fā)現(xiàn),在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段, 男性存在更短的 P2潛伏期和更大的 N2波幅, 這暗示男性可能較女性更快的探測到條件刺激(CS)和非條件刺激(US)之間的聯(lián)系, 而女性出現(xiàn)較男性更大的 P3波幅, 暗示女性在晚期才探測到條件刺激和非條件刺激之間的聯(lián)系, 進一步表明女性可能慢于男性建立這種關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。消退過程中, 已經(jīng)建立的CS-US關(guān)聯(lián)消失, 形成一種新的 CS-no US的關(guān)聯(lián), 男性在早期對這一過程做出反應(yīng), 主要表現(xiàn)在男性較女性更大的 P2波幅, 而女性則在稍晚期對這一過程做出反應(yīng), 并且需要付出較男性更大的認知資源, 才能適應(yīng)這一新的關(guān)聯(lián),主要表現(xiàn)在女性較男性更大的 P3/LPP的波幅。與之前研究相比, 本研究通過對關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退神經(jīng)活動的研究, 得到女性和男性在同一階段的不同時間進程上表現(xiàn)不同, 這是行為實驗無法達到的, 可以在一定程度上解釋部分行為研究結(jié)果背后的潛在神經(jīng)基礎(chǔ)。并且在前人研究的基礎(chǔ)上, 對ERP各個成分與關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退過程更好的對應(yīng)做出一定貢獻。

4.1 關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段的性別差異

關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段男性的 ERP中晚期成分活躍,表現(xiàn)為男性較女性出現(xiàn)更短的 P2潛伏期和更大的N2波幅。Wong等研究者在2004年的消退ERP研究中認為, P2反應(yīng)條件刺激(CS)和非條件刺激(US)之間的關(guān)聯(lián)程度。而Bernat在2001年的研究指出,P2可以反應(yīng)關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的傳導(dǎo)過程, 這一結(jié)論早在1968年Shevrin和Fritzler的研究中, 對P2有類似的解釋。本研究中, US在CS出現(xiàn)的末期出現(xiàn), 相當于以CS-US復(fù)合物的形式出現(xiàn), 可以認為P2在一定程度上反應(yīng)了條件刺激和非條件刺激之間的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)情況, 其中 P2潛伏期反應(yīng)條件反應(yīng)的速度, P2波幅反應(yīng)條件性關(guān)聯(lián)的程度。既往研究中N2成分被認為是注意與任務(wù)相關(guān)的信息加工過程、同時抑制無關(guān)信息, 體現(xiàn)反應(yīng)沖突以及沖突監(jiān)控過程中注意資源分配等(Barry, 2009; Zimmer & Demmel,2000; Bledowski, Prvulovic, Goebel, Zanella, &Linden, 2004), 本研究N2的結(jié)果可以認為, 與女性相比, 男性抑制負性背景信息誘發(fā)的沖突更大, 需要更大的認知資源。結(jié)合P2和N2的結(jié)果, 可以認為男性在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的中晚期產(chǎn)生更大的反應(yīng), 體現(xiàn)了男性可能快于女性探測到 CS-US之間的關(guān)聯(lián),這可能是男性能夠較女性更快形成關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的神經(jīng)證據(jù)。

關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段 ERP的晚期成分表現(xiàn)為, 女性較男性出現(xiàn)更大的 P3波幅。Wong等 (2004)研究結(jié)果認為 P3的波幅在一定程度上反應(yīng)了條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的結(jié)果, 這與前人(Begleiter & Platz, 1969;Wong et al., 1994)研究結(jié)果一致。但是研究者沒有明確說明 P3成分如何具體反應(yīng)學(xué)習(xí)的結(jié)果, 比如反應(yīng)的是關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的速度還是程度。而 Pauli和R?der (2008)研究認為, P3可以反應(yīng)條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)過程中, 認知資源的分配, P3波幅越大則表明分配的認知資源越多。相對于男性在 ERP中晚期成分N2和P2上反應(yīng)更大, 而女性則在ERP晚期成分P3反應(yīng)更大, 我們認為此階段男性和女性在P3上存在的差異很可能表示為, 在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的晚期女性較男性投入更多的認知資源, 進一步證實女性可能慢于男性探索到這種CS和US之間的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí),并且保持時間更久。結(jié)合關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的早期和中晚期的 ERP各個成分的結(jié)果, 我們得到了以時間進程為線索的男性和女性神經(jīng)活動的差別。

4.2 消退階段的性別差異

既往研究(Bouton, 2002; Quirk, 2002; Rescorla,2004; Quirk, Garcia, & González- Lima, 2006)認為,消退階段比之前的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)階段更加復(fù)雜, 被試要切斷之前的CS-US關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí), 形成新的CS-no US的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí), 這一過程不是自然發(fā)生, 而是需要認知資源的。根據(jù)消退相關(guān) ERP研究中(Driver,Vuilleumier, Eimer, & Rees, 2001; Pizzagalli, Greischar,& Davidson, 2003), 認為P1、P2等早中期成分體現(xiàn)消退階段的神經(jīng)傳導(dǎo)過程。由于研究者采用的模型類似, 但采用的刺激類型各異, 對于消退的ERP早期成分的解釋不盡相同。本研究中, 消退早期男性較女性表現(xiàn)出更大的 P2波幅。這一結(jié)果表明, 男性可能較女性更早的對消退過程做出反應(yīng), 或者說男性可能更早的察覺到新的關(guān)聯(lián)形式的出現(xiàn), 并在這一過程中釋放了更多的認知資源。

為了證明被試成功的進行了關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí), 我們對比了刺激呈現(xiàn)流程一致的習(xí)慣階段和消退階段的P3/LPP成分, 這一成分在以往的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)研究中被認為一定程度上反映了記憶的消退程度(Pizzagalli et al., 2003; Wong et al., 2004)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),P3/LPP的波幅有明顯的階段效應(yīng), 即消退階段的晚正成分要大于習(xí)慣階段, 這可以被理解為被試為了打破已建立的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí), 需要投入更多的心理資源, 同時也說明本研究設(shè)計的有效性, 基本排除了圖片本身和習(xí)慣化引起的性別差異。如果因為習(xí)慣化引起的性別差異, 習(xí)慣化使負性圖片引起的 P3波幅有逐漸減小的趨勢, 消退階段的波幅應(yīng)該小于習(xí)慣階段的波幅。另外, 男女性的 P3/LPP波幅在消退階段差異顯著而習(xí)慣階段不顯著, 這從另一方面證明存在成功的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。女性較男性表現(xiàn)出更大的 P3/LPP波幅, 我們認為在消退的晚期, 女性為了完成新的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí), 同時之前的 CS-US關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)盡快消退, 需要投入比男性更多的資源。這可能意味著負性背景對男性和女性的影響存在時間上的差異, 男性能夠更好的克服負性背景的影響,在較早期對消退產(chǎn)生反應(yīng), 并投入比女性更多的資源, 女性則在晚期對消退產(chǎn)生反應(yīng), 在晚期甚至更晚期對消退任務(wù)投入更多的資源或者更多的努力。提示我們注意, 具有一定情緒基礎(chǔ)的女性, 在進行消退學(xué)習(xí)中, 控制情緒對于女性可能較男性更加重要, 這對暴露治療過程中, 男性和女性的差異化治療提供了一定的理論基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

本研究的創(chuàng)新之處在于發(fā)現(xiàn)了負性背景下男性和女性在條件性關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退過程中神經(jīng)活動的差異, 并且以時間進程為線索,得到男性和女性在同一階段的不同時程表現(xiàn)出不同的神經(jīng)活動:在關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退階段, ERP中晚期成分N2和P2波幅和潛伏期的性別差異和晚期成分P3和LPP波幅的性別差異, 反應(yīng)了男性和女性神經(jīng)活動差異的復(fù)雜性。在前人研究的基礎(chǔ)上, 綜合本研究兩階段腦電數(shù)據(jù), 我們認為負性背景下的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退過程不是一個簡單的過程, 不能單純給出男性容易習(xí)得或者女性難消退這一簡單的結(jié)論, 不同時間進程會出現(xiàn)不同的神經(jīng)活動差異。ERP成分與關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)和消退程度的嚴格對應(yīng)關(guān)系仍然需要今后的研究繼續(xù)探討, 對于負性背景下, 男性和女性哪個群體更容易建立學(xué)習(xí)連接和消退可能需要更深一步的認知神經(jīng)實驗研究。

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