雙加工再認提取中的情緒記憶增強效應*

2015-03-01 02:45:21毛新瑞徐慧芳郭春彥

心理學報 2015年9期

毛新瑞徐慧芳郭春彥

(首都師范大學心理系, 北京市“學習與認知重點實驗室”, 北京 100037)

1 引言

在日常生活中, 不論是對一次慘痛經歷的深刻回憶, 還是對一個陌生微笑的似曾相識, 人們總是對帶有情緒的材料有更強的記憶表現, 這種現象被描述為情緒記憶增強效應(王海寶, 張達人, 余永強, 2009; Dolcos, LaBar, & Cabeza, 2005)。在記憶再認提取的研究中, 這種效應體現為個體對情緒信息再認提取的記憶表現比中性信息顯著更高(Kensinger,2007)。根據再認提取的雙加工理論, 熟悉性與回想是兩種不同的再認提取方式。“熟悉性”是一種自動化的加工, 不包含對細節信息的有意識提取, 是對事物整體的再認; 相比之下, “回想”是一種有意識的提取加工, 包含大量的背景信息, 是對事物具體細節的再認(李巖松, 周仁來, 2008; Yonelinas,2002)。近來, 有研究表明情緒記憶增強效應會涉及到兩種不同的再認提取過程：熟悉性與回想。

回想與熟悉性的情緒記憶增強效應, 因其在臨床心理咨詢以及目擊者證詞等方面具有一定的理論價值, 受到了較多研究者的關注(LaBar &Cabeza, 2006; Phelps & Sharot, 2008; 莫然, 2007)。大量行為研究的證據顯示情緒項目使得被試回想起更多的視覺細節, 也就是說, 情緒提高了回想而不是熟悉性的記憶表現(Kensinger, Garoff-Eaton, &Schacter, 2007; Anderson, Wais, & Gabrieli, 2006;Schaefer & Philippot, 2005)。fMRI研究證明情緒記憶與杏仁核?海馬通路有關(Kensinger, 2009), 在情緒條件下以回想為基礎的再認提取, 比以熟悉性為基礎的再認提取在杏仁核上有更大的激活(Sharot,Delgado, & Phelps, 2004)。在海馬損傷病人的研究中, 研究者們發現在海馬通路完整的正常人對情緒事件的記憶更加依賴于回想, 但在海馬損傷病人身上, 情緒對回想的記憶增強效應降低了, 而情緒對熟悉性的記憶增強效應卻提高了(Sharot, Verfaellie,& Yonelinas, 2007)。ERP研究顯示在學習?測驗間隔較長(大于一周)的條件下, 500～800 ms的頂區新舊效應上出現了情緒記憶增強效應, 這指示了情緒能夠增強基于回想的再認提取(Weymar, L?w, &Hamm, 2011; Weymar, L?w, Melzig, & Hamm,2009;Weymar, L?w, Modess, et al., 2010; Weymar, L?w,Schwabe, & Hamm, 2010; Pérez-Mata, López-Martín,Albert, Carretié, & Tapia, 2012)。在以往的研究得出大量成果的同時, 我們也發現了其中存在的一些不足, 主要表現在以下兩個方面。

第一, 對情緒記憶增強效應的研究成果大多基于回想, 而情緒對熟悉性的影響及其神經機制尚存爭議。如前所述, 在學習?測驗間隔較長的條件下,許多記憶研究發現情緒沒有實際增強熟悉性的記憶強度, 而僅僅是增加了更多熟悉的反應偏向(Weymar et al., 2011; Ochsner, 2000)。元記憶是個體對自身記憶活動的認知與評價, 記憶的信心水平作為元記憶重要組成部分, 是指被試對是否見過特定刺激的判斷過程的信心水平。根據元記憶的理論框架, 情緒并沒有提高熟悉性的記憶強度, 只是由于情緒提高了元記憶判斷的信心, 因而有更多的新項目被判斷為了熟悉(Kensinger, 2009)。但是, 目前的研究尚缺乏直接的證據, 以證明情緒實際增強了熟悉性的記憶強度。最近的研究只是為證明情緒增強再認熟悉性記憶強度間接指出了可能性。在 fMRI研究中, 熟悉性為基礎的再認提取在海馬損傷病人的旁海馬皮層上有更大的激活; 而在行為研究中揭示了熟悉性的情緒反應偏向更多地源于記憶表征(Sharot et al, 2007; Verde, Stone, Hatch, & Schnall,2010)。在再認提取的認知加工過程中, 熟悉性加工過程發生在回想加工過程之前(Yonelinas, 2002)。由于以上的研究并沒有直接分離兩種再認過程的時間先后順序, 為了獲得直接的行為與生理證據, 我們在實驗中采用了高時間分辨率的 ERP技術, 以證明熟悉性過程的情緒增強效應。在 ERP的研究中, 學者們發現了回想與熟悉性在電生理上的分離(Curran & Hancock, 2007)。頂區新舊效應(LPC), 是指在500～800 ms或500～700 ms的時間窗口內發生的新舊效應, 最顯著的區域出現在頂區, 這種效應通常指示再認提取中的回想過程(Curran, 2000; Diana,Yonelinas, & Ranganath, 2007; Rugg & Curran, 2007)。額區新舊效應(FN400)是指在300～500 ms的時間窗口內在額區發生的新舊效應。雖然有研究指出FN400反映了知覺/概念啟動對熟悉性的影響(Voss,Schendan, & Paller, 2010; Hou, Safron, Paller, &Guo, 2013), 但多數研究表明FN400指示再認提取中的熟悉性過程(Mollison & Curran, 2012; Woodruff,Hayama, & Rugg, 2006; Curran & Hancock, 2007)。所以, 本研究對 FN400與 LPC兩種新舊效應進行分析, 以獲得的熟悉性與回想中情緒增強效應的電生理證據。

第二, 以往的研究更多地關注情緒的喚醒對記憶的影響, 而不同情緒效價對再認雙加工提取的作用也未取得一致的結論。根據情緒二維理論, 情緒可以被分為兩個維度即效價和喚醒, 喚醒是情緒從平靜到激動的變化維度, 效價是從不愉快(負性)到愉快(正性)的變化維度, 雖然有學者提出情緒存在動機維度, 但因本研究不涉及動機因素, 故未把動機維度納入其中 (鄒吉林, 張小聰, 張環, 于靚,周仁來, 2011; 樂國安, 董穎紅, 2013)。Canli, Zhao,Brewer, Gabrieli和Cahill (2000)認為, 情緒喚醒在情緒記憶增強效應中居于主導地位, 由情緒喚醒(無論何種情緒效價)的增加產生記憶增強效應(Canli et al., 2000; Weymar et al., 2011)。但是也有一些研究表明, 在不同情緒效價條件, 情緒對回想與熟悉性的再認提取具有不同的作用。Ochsner (2000)的行為研究發現情緒對記憶的增強效應主要體現在負性情緒與回想再認提取的增強, Kensinger,O'Brien, Swanberg, Garoff-Eaton 和 Schacter (2007)的研究發現被試能夠較好地回想負性情緒項目出現的來源, 而常常混淆正性情緒項目的來源。這種效價的差異可以用情緒記憶的注意聚焦范圍假說來解釋, 在中等喚醒條件下, 情緒的效價對注意范圍有調節作用。負性情緒會導致注意范圍窄化, 聚焦到特定的細節之上, 因而能夠提高回想的再認提取記憶表現; 正性情緒會導致注意的范圍擴大, 因而偏向記憶項目的整體而非特定細節, 易于混淆特定細節(Mather & Sutherland, 2011; Kensinger, 2009)。之所以在某些實驗中沒有出現不同情緒效價的效應, 我們認為這可能是實驗中對情緒的分類不夠精確導致的。在以往的實驗中, 研究者通常使用標準化常模團體的數據對情緒材料的效價進行分類, 但是常模團體的數據往往對個體評價的代表性不足。例如, 一般人們把槍支的情緒效價評為負性, 而對一些男性槍支愛好者則傾向于把槍支的情緒效價評為正性。在本研究中采用被試定向的方法對情緒效價進行分類, 即以每個被試對情緒效價的分類作為行為與腦電數據分析的依據, 能夠更為直接地反映被試對情緒效價的體驗, 以探究在兩種再認過程的情緒增強效應中, 效價與喚醒兩種情緒維度的主導地位。

因此, 在本研究中我們采用被試定向的方法對情緒效價的評級作為刺激情緒的分類依據, 以ERP作為測量手段, 采用修正的“記得/知道”范式對情緒圖片進行再認測驗, 旨在探究情緒效價如何影響回想與熟悉性這兩種不同的再認提取方式。以往研究對于回想與熟悉性的在行為上的分離, 大多采用記得/知道范式, 記得/知道范式是一種被廣泛認可的對記憶再認測驗中回想與熟悉性進行分離的實驗方法(Mollison & Curran, 2012; Duarte, Ranganath,Winward, Hayward, & Knight, 2004; Vilberg,Moosavi, & Rugg, 2006)。記得反應是指被試對記憶材料具有豐富生動的細節性回憶, 其對應的提取方式為回想; 而知道反應是指對記憶材料進行了回憶不起細節的簡單再認, 其對應的提取方式為熟悉性。有學者指出, 單純的記得/知道判斷范式, 在知道判斷中混淆了猜測的因素, 難以真實反映被試對項目的熟悉性(Gardiner & Java, 1991; Tulving,1985)。因此, 我們在實驗中采用修正的記得/知道判斷范式, 以排除猜測因素的混淆, 并且在ERP數據中對“記得”和“知道”的試次分別進行疊加, 通過行為與電生理的指標, 更可靠地對回想與熟悉性的再認提取過程進行分離。鑒于以上論述, 我們做出以下預期：行為數據中, 在知道判斷上, 對于情緒材料被試的再認記憶辨別力(Pr值)顯著高于中性,情緒效價間沒有差異; 在記得判斷上, 被試對負性情緒材料的再認提取的辨別力(Pr值)要顯著高于正性與中性, 后兩者無差異。在ERP數據上, 情緒材料(無論正性, 負性)的FN400新舊效應在知道與新之間有增強作用。負性材料的 LPC的新舊效應波幅在記得與新之間有增強作用, 正性材料的 LPC的新舊效應波幅在記得與新之間的增強作用不顯著。

2 方法

2.1 被試

來自某大學的15名學生參加了實驗(10名女生,5名男生, 年齡 19～27歲)。所有被試均為右利手,視力或者校正視力正常, 無精神病史, 身體健康,實驗結束后被試獲得一定數量的報酬。

2.2 實驗材料

本實驗總共使用了1200張彩色情緒圖片(中性情緒, 負性情緒, 正性情緒各360張), 選自于國際情緒圖片系統(IAPS; Lang, Bradley, & Cuthbert,2008; 劉瀟楠, 許翱翔, 周仁來, 2009)與中國情緒圖片系統(白露, 馬慧, 黃宇霞, 羅躍嘉, 2005)。所有的圖片經過了亮度, 對比度, 以及視覺復雜度的匹配(像素 470×410)。腦電實驗結束后, 參加實驗15名被試(5男, 10女)對圖片進行了效價分類與喚醒的評級(5點評級)。在實驗之后的情緒評價任務中要求被試根據圖片中的內容對圖片進行5鍵的效價分類判斷(1：高喚醒正性, 2：低喚醒正性, 3：中性, 4：低喚醒負性, 5：高喚醒負性)。在喚醒評級中(1：無喚醒～5：強喚醒), 喚醒評級為中性圖片[

Mean

(

) = 2.71 (0.34)], 負性圖片[

Mean

(

) =3.34 (0.27)], 正性圖片[

Mean

(

) = 3.17 (0.23)],正性圖片與負性圖片的喚醒均高于中性圖片[

p’s

<0.01], 正性圖片與負性圖片的喚醒之間沒有顯著差異。在后期數據處理過程中, 依照每個被試個體的效價分類對圖片進行分析(高喚醒正性, 低喚醒正性判斷合并為正性; 中性判斷?中性; 低喚醒負性, 高喚醒負性判斷合并為負性)。對于每類情緒條件下的360張情緒圖片, 其中隨機挑選240張作為舊項目, 120張作為新項目。

2.3 實驗程序

使用 15英寸的純平顯示器呈現刺激圖像, 被試與屏幕的距離為 70 cm (視角為 9°×8°)進行實驗任務, 在這個過程中進行EEG數據采集。實驗分兩次進行, 在學習階段, 被試進行10組學習任務。每一組學習任務包含60張圖片。在學習階段中, 首先屏幕上呈現一個固定十字, 接著隨機呈現 2500 ms的圖片, 圖片呈現的順序隨機, ISI間隔為 1000～1500 ms, 要求被試根據圖片中的內容對圖片進行5鍵的情緒分類判斷(1：高喚醒正性, 2：低喚醒正性, 3：中性, 4：低喚醒負性, 5：高喚醒負性), 同時對圖片進行有意識記。五種反應的按鍵順序在被試間平衡。

參照以往的研究, 為了更好地體現長時間隔條件下情緒記憶的增強效應, 學習與測驗之間的間隔時間被設定為一周(Weymar et al., 2011; Schaefer,Pottage, & Rickart, 2011)。學習階段后間隔一周, 被試進行10組測驗任務。每組測驗刺激包括60個舊項目與60個新項目。在測驗任務中, 首先屏幕上呈現一個固定十字, 接著呈現2000 ms的圖片, 圖片呈現的順序隨機, ISI的范圍在1000～1500 ms之間,要求被試根據記憶對圖片進行4鍵的再認判斷(1：記得, 2：知道, 3：猜測, 4：新)按鍵順序在被試間平衡(圖 1)。在指導語中向被試說明“記得”代表回想, “知道”代表熟悉。在實驗過程中記錄被試的按鍵反應以及相應的反應時, 同時對被試進行腦電EEG的記錄。之后, 被試進行 10組情緒評價任務(這個過程中不進行EEG數據采集), 包括實驗用到的全部圖片刺激, 每組包含120個刺激。在情緒評價階段, 首先屏幕上呈現一個固定十字, 接著呈現1500 ms的圖片(ISI范圍在650～1150 ms之間), 圖片呈現的順序隨機, 要求被試根據圖片中的內容對圖片進行5鍵的情緒分類判斷(1：高喚醒正性, 2：低喚醒正性, 3：中性, 4：低喚醒負性, 5：高喚醒負性)。五種反應的按鍵順序在被試間平衡。然后, 以同樣的方式要求被試對圖片的喚醒進行1～5點的評級(1：無喚醒～5：強喚醒)。在后期的行為與腦電分析的過程中, 依照每個被試個體在實驗之后情緒評價任務中對圖片進行的效價分類(高喚醒正性, 低喚醒正性判斷合并為正性; 中性判斷?中性; 低喚醒負性, 高喚醒負性判斷合并為負性)。

圖1 腦電實驗流程圖

2.4 EEG 記錄和數據處理

本實驗采用Neuroscan公司生產的ESI-64導腦電記錄系統記錄相應EEG。電極帽采用國際10-20擴展電極位置系統的Ag/AgCl電極帽。當離線數據分析時采用雙側乳突的平均做參考, 左側乳突處電極為參考電極, 右側乳突處電極為記錄電極。左眼眶上下部的2個電極進行垂直眼電(VEOG)的記錄,兩側外眼角處的 2個電極進行水平眼電(HEOG)的記錄, 接地電極位于Fpz和Fz之間。腦電信號采樣頻率為500 Hz, 濾波為帶通0.05～40 Hz。記錄EEG時每個電極與頭皮之間的電阻均小于5 k?。

實驗截取測驗階段?200～1600 ms的腦電數據,把?200～0 ms的作為基線, 以回歸程序對眨眼偽跡進行校正(Semlitsch, Anderer, Schuster, & Presslich,1986), 疊加前剔除波幅±75 μV之外的試次。把去除偽跡后的試次按照情緒效價(中性, 正性, 負性)×反應(記得, 知道, 猜測, 新)兩因素 12種處理分別進行疊加(記得, 知道, 猜測均疊加舊項目擊中試次, 新疊加舊項目的正確拒斥)。經過統計, 12種實驗處理的平均試次數分別為中性記得 50, 負性記得62, 正性記得51, 中性知道50, 負性知道53, 正性知道 51, 中性猜測 41, 負性猜測 33, 正性猜測35, 中性新85, 負性新89, 正性新84。其中, 猜測反應由于接近半數被試(6人)的有一類處理的疊加次數低于 20, 因此不將猜測納入 ERP分析。與行為結果采用相同的方法, 情緒效價依照每個被試個體在過程中的判斷對相應試次進行的分類疊加。根據前人研究(Voss et al., 2010; Hou et al., 2013), 以300～500 ms, 500～800 ms為時間窗口, 分析電極區域分為三個部分：額區電極(F3、F4、Fz), 中央區電極(C3、C4、Cz), 頂區電極(P3、P4、Pz), 分析時取該區域電極的平均伏值。方差分析采用 SPSS 20.0軟件包進行, 必要時采用Greenhouse-Geisser的方法進行校正。

3 結果

3.1 行為結果

3.1.1 反應時

在反應時上, 我們采用與腦電疊加相同的分類方法記錄反應時指標, “記得, 知道, 猜測”反應均記錄舊項目的擊中試次(舊項目被判斷為記得, 知道, 猜測), “新”反應記錄舊項目的正確拒斥(新項目被判斷為新)。對反應(記得、知道、猜測、新)和情緒(中性、負性、正性)進行兩因素重復測量方差分析, 結果顯示反應存在顯著的主效應[

(1.69,23.71) = 35.69,

< 0.05, η= 0.72], 以及顯著的情緒主效應[

(2, 28) = 8.95,

< 0.05, η= 0.39], 反應和情緒的交互作用顯著[

(6, 48) = 4.95,

< 0.05, η=0.26]。在中性負性和正性3種情緒條件下再認反應時分別進行反應(記得、知道、猜測和新)的單因素重復測量方差分析。結果顯示, 在3種情緒條件下,均存在反應的主效應[中性：

(3, 42) = 23.00,

<0.001, η= 0.62; 負性：

(1.52, 21.22) = 34.01,

<0.001, η= 0.71; 正性：

(3, 42) = 34.71,

< 0.001,η= 0.71]。進一步的事后比較表明, 在中性和負性情緒條件下記得與新判斷的反應時顯著短于知道與猜測判斷的反應時(

< 0.05), 但是記得與新判斷之間沒有顯著差異, 知道與猜測之間也沒有顯著差異。正性情緒條件下, 記得判斷的反應時顯著短于新判斷的反應時, 新判斷的反應時顯著短于知道與猜測的反應時,

< 0.05, 知道與猜測的反應時之間沒有顯著差異(見表1)。

表1 測驗階段的行為結果

3.1.2 擊中率與虛報率

對擊中率進行反應(記得、知道、猜測)×情緒(中性、負性、正性)的兩因素重復測量方差分析, 結果存在顯著的反應主效應[

(2, 28) = 3.84,

< 0.05, η=0.22], 顯著的情緒主效應[

(2, 28) = 5.60,

< 0.05,η= 0.29]以及兩者顯著的交互作用[

(1.93, 27.07) =12.17,

< 0.001, η= 0.47]。分別對三種反應的擊中率進行不同情緒效價間(中性、負性和正性)的單因素重復測量方差分析, 結果顯示, 在記得判斷上存在顯著的主效應,

(2, 28) = 8.36,

< 0.01, η= 0.37;知道判斷上存在顯著的主效應,

(2, 28) = 20.37,

<0.001, η= 0.59; 猜測判斷上也存在顯著的主效應,

(1.30, 18.26) = 11.36,

< 0.01, η= 0.45。進一步的事后比較表明, 在記得判斷上, 負性情緒條件下的擊中率顯著高于中性情緒條件(

< 0.01), 正性情緒條件下的擊中率高于中性情緒條件呈現邊緣顯著(

= 0.054); 在知道判斷上, 正性情緒與負性情緒的擊中率均顯著高于中性情緒條件下的擊中率(

<0.01), 但正性情緒與負性情緒的擊中率之間沒有顯著差異(

> 0.05); 在猜測判斷上, 中性情緒條件下的擊中率顯著高于正性情緒的擊中率, 正性情緒的擊中率顯著高于負性情緒的擊中率(

< 0.01)。在虛報率上進行反應 (記得、知道、猜測)×情緒(中性、負性、正性)的兩因素重復測量方差分析,結果顯示存在反應的主效應,

(1.13, 15.82) = 112.92,

< 0.05, η= 089; 情緒的主效應,

(2, 28) = 7.11,

<0.01, η= 0.34; 以及兩者之間顯著的交互作用,

(2.11, 29.58) = 4.43,

< 0.05, η= 0.24。分別對記得、知道與猜測反應的虛報率進行不同情緒效價間(中性、負性和正性)的單因素重復測量方差分析,結果顯示, 在記得、知道和猜測判斷上都存在顯著的主效應[記得：

(2, 28) = 9.96,

< 0.01, η= 0.42;知道：

(2, 28) = 8.60,

< 0.01, η= 0.38; 猜測：

(2,28) = 3.41,

< 0.05, η= 0.20]。進一步的事后比較表明, 在記得判斷上, 正性情緒的虛報率顯著高于負性情緒條件下的虛報率(

< 0.01), 負性情緒的虛報率顯著高于中性情緒條件下的虛報率(

< 0.01)。在知道判斷上, 正性情緒的虛報率顯著高于負性情緒與中性情緒條件下的虛報率(

< 0.05), 負性情緒與中性情緒的虛報率之間沒有顯著差異。在猜測判斷上, 中性情緒的虛報率顯著高于負性情緒與正性情緒條件下的虛報率(

s < 0.05), 其他條件間差異不顯著(表1)。

3.1.3 辨別力(Pr值)

為了消除不同情緒條件下記得/知道判斷的反應偏向, 通過將新舊判斷的擊中率減去虛報率(Snodgrass & Corwin, 1988), 計算不同情緒條件下記得/知道判斷的辨別力(Pr值)。對反應(記得、知道、猜測)和情緒(中性、負性、正性)進行兩因素重復測量方差分析, 結果表明兩者辨別力(Pr值)存在顯著的交互作用,

(4, 56) = 5.032,

< 0.01, η=0.264。首先在不同情緒條件下對反應(記得、知道、猜測)的辨別力(Pr值)進行單因素重復測量方差分析, 結果顯示在3種情緒條件下, 均存在辨別力(Pr值)主效應[中性：

(2, 28) = 46.47,

< 0.01, η= 0.77;負性：

(2,28) = 140.04, p < 0.01, η= 0.91; 正性：

(2, 28) = 90.02,

< 0.01, η= 0.87], 進一步的事后比較表明, 3種情緒條件下記得判斷的辨別力(Pr值)顯著高于知道的辨別力(Pr值), 知道判斷的辨別力(Pr值)顯著高于猜測的辨別力(Pr值),

< 0.001。之后, 分別在記得、知道、猜測三類判斷上進行不同情緒效價間的單因素重復測量方差分析。在記得判斷中, 情緒效價的主效應顯著,

(2, 28) = 7.13,

< 0.01, η= 0.34。進一步的事后比較發現, 負性情緒的Pr值大于正性情緒的Pr值(

< 0.05), 負性情緒的Pr值大于中性情緒的Pr值(

< 0.05)。在知道判斷上, 情緒效價的主效應顯著,

(1.45, 20.29) =5.72,

< 0.05, η= 0.29。進一步的事后比較發現,負性情緒與正性情緒的Pr值均大于中性情緒的Pr值(

< 0.05), 負性與正性情緒的Pr值之間差異不顯著。在猜測判斷上, 情緒效價的主效應也顯著,

(2, 28) =3.88,

< 0.05, η= 0.22。進一步的事后比較發現, 負性情緒與正性情緒的Pr值都大于中性情緒的Pr值(

s < 0.05), 負性與正性情緒的Pr值之間差異不顯著(圖 2)。分別在三種情緒條件下, 對猜測判斷的 Pr值與隨機水平(Pr值 = 0)進行 t檢驗, 結果顯示在三種情緒條件下猜測判斷的 Pr值都小于 0 (

s <0.05), 因此猜測判斷不具有對記憶的辨別力(表1)。

圖2 “記得”與“知道”判斷下Pr值比較

3.2 ERP 結果

3.2.1 新舊效應

(1) FN400新舊效應(300～500 ms)

在300～500 ms的時間窗口內, 進行電極(額區,中央區, 頂區)×情緒(中性, 負性, 正性)×反應(記得,知道, 新)三因素重復測量方差分析, 結果顯示電極、情緒、反應的主效應均顯著[電極：

(1.15, 16.08) =27.87,

< 0.001, η= 0.67; 情緒：

(2, 28) = 9.76,

<0.01, η= 0.41; 反應：

(2, 28) = 21.24, p < 0.001, η=0.60], 且存在情緒與反應之間的交互作用,

(4, 56) =2.65,

< 0.05, η= 0.16。中性情緒條件下, 電極(額區, 中央區, 頂區)×反應(記得, 知道, 新)二因素重復測量方差分析, 結果顯示電極的主效應顯著,

(1.23, 15.80) = 25.83,

< 0.001, η= 0.65; 反應的主效應顯著,

(1.42, 15.80) = 8.90,

< 0.01, η=0.39。對于記得、知道、新三種反應的波幅進行事后比較, 結果表明記得的平均波幅顯著高于知道與新的波幅(

< 0.05), 知道與新之間波幅的差異不顯著。負性情緒條件下, 電極(額區, 中央區, 頂區)×反應(記得, 知道, 新)二因素重復測量方差分析, 結果顯示電極的主效應顯著,

(1.14, 15.91) =29.34,

< 0.001, η= 0.68; 反應的主效應顯著,

(2,28) = 16.50,

< 0.001, η= 0.54。對于記得、知道、新三種反應的波幅進行事后比較, 結果表明記得的平均波幅顯著大于知道, 而知道的平均波幅顯著地大于新(

s < 0.05)。正性情緒條件下, 電極(額區, 中央區, 頂區)×反應(記得, 知道, 新)二因素重復測量方差分析, 結果顯示電極的主效應顯著,

(1.19,16.17) = 27.22,

< 0.001, η= 0.66; 反應的主效應顯著,

(2, 28) = 10.77,

< 0.001, η= 0.44。對于記得、知道、新三中反應的波幅進行事后比較, 結果表明記得與新之間, 知道與新之間均有顯著差異(

s < 0.01), 而記得與知道之間的差異不顯著(圖3)。

(2) LPC新舊效應(500～800 ms)

在500～800 ms的時間窗口內, 進行電極(額區,中央區, 頂區)×情緒(中性, 負性, 正性)×反應(記得,知道, 新)三因素重復測量方差分析, 結果顯示電極、情緒、反應的主效應均顯著(電極：

(1.15, 16.08) =27.87,

< 0.001, η= 0.67; 情緒：

(2, 28) = 9.76,

<0.01, η= 0.41; 反應

(2, 28) = 21.24,

< 0.001, η=0.60, 但是沒有發現存在有效的交互作用。對于記得、知道、新三種反應的波幅進行事后比較, 結果表明無論何種情緒條件, 記得的平均波幅顯著高于知道和新(

s < 0.001), 而知道與新之間的波幅差異不顯著(圖 4)。

(3)新舊效應的差異波檢驗

在 300～500 ms的時間窗口, 對于知道與新的差異波(知道?新)以及記得與新的差異波(記得?新)分別在三個電極區域(額區, 中央區, 頂區)進行情緒(中性, 負性, 正性)的單因素重復測量方差分析,結果顯示情緒主效應均不顯著。

在 500～800 ms的時間窗口, 對于知道與新的差異波(知道?新)分別在三個電極區域(額區, 中央區, 頂區)進行情緒(中性, 負性, 正性)的單因素重復測量方差分析, 發現在額區存在顯著的情緒主效應,

(2, 28) = 3.39,

< 0.05, η= 0.20。對于中性、負性、正性三種情緒的差異波進行事后比較, 結果表明正性情緒差異波的平均波幅顯著高于中性情緒的差異波(知道?新,

< 0.05), 其他條件沒有發現顯著差異。

圖3 A為FN400波形結果(Fz為例)。

圖4 A為LPC波形結果(Pz為例)。

在 500～800 ms的時間窗口, 對于記得與新的差異波(記得?新)分別在三個電極區域(額區, 中央區, 頂區)進行情緒(中性, 負性, 正性)的單因素重復測量方差分析, 結果在頂區存在顯著的情緒主效應,

(2, 28) = 3.48,

< 0.05, η= 0.20。對于中性、負性、正性三種情緒的差異波進行事后比較, 結果表明負性情緒差異波的平均波幅顯著高于中性、正性情緒的差異波(記得?新,

< 0.05), 中性與正性情緒的差異波之間沒有發現顯著差異。

(4)地形圖比較

在地形圖比較中, 我們采用平方根的方法(rootmean-square method)對各類反應的平均波幅進行了標準化(McCarthy & Wood,1985), 比較兩種新舊效應(知道?新, 記得?新)在不同時段(300～500, 500～800 ms)的地形圖。在知道?新的新舊效應中, 電極和時段(300～500, 500～800 ms)之間有顯著的交互作用,

(61, 854) = 2.37,

< 0.001, η= 0.15。表現為這兩個時間窗口的地形圖分布是不同的, 早期時段(300～500 ms)比晚期時段(500～800 ms)的頭皮分布更為靠前。在記得?新的新舊效應中, 電極和時段沒有顯著的交互作用。除此之外, 在500～800 ms的時間窗口內, 對知道?新和記得?新這兩種新舊效應的地形圖進行比較, 發現電極和新舊效應之間有顯著的交互作用,

(61, 854) = 1.62,

< 0.01, η= 0.10。說明在這個時間窗口內兩種新舊效應的頭皮分布是不一致的, 記得?新比知道?新的分布更加靠后。

3.2.2 情緒效應

(1)記得反應的情緒效應

在 300～500 ms的時間窗口, 對于記得反應誘發的平均波幅進行電極(額區, 中央區, 頂區)×情緒(中性, 負性, 正性)二因素重復測量方差分析, 結果顯示電極主效應顯著,

(1.18, 16.50) = 23.79,

<0.001, η= 0.63; 其他效應均不顯著。在500～800 ms的時間窗口上, 對于記得反應的平均波幅進行電極(額區, 中央區, 頂區)×情緒(中性, 負性, 正性)二因素重復測量方差分析, 結果顯示電極主效應顯著,

(1.26, 17.57) = 4.99,

< 0.05, η= 0.26; 情緒主效應顯著,

(1.40, 19.53) = 5.51,

< 0.05, η= 0.28;兩者的交互作用不顯著。對于中性、負性、正性三種情緒在記得反應上的平均波幅進行事后比較, 結果表現為負性情緒在記得反應上的平均波幅顯著高于中性、正性情緒相應的平均波幅(

< 0.05), 中性與正性情緒的記得反應上的平均波幅之間沒有發現顯著差異。

(2) 知道反應的情緒效應

在 300～500 ms的時間窗口, 對于知道反應誘發的平均波幅進行電極(額區, 中央區, 頂區)×情緒(中性, 負性, 正性)二因素重復測量方差分析, 結果顯示電極主效應顯著,

(1.12, 15.72) = 27.15,

<0.001, η= 0.66; 情緒主效應顯著,

(2, 28) = 11.57,

< 0.001, η= 0.45; 電極與情緒之間有顯著的交互作用,

(4, 56) = 3.37,

< 0.05, η= 0.19。在額區電極位置對知道反應的平均波幅進行單因素方差分析, 主效應顯著,

(2, 28) = 10.73,

< 0.001, η=0.43。對于中性、負性、正性三種情緒類型在知道反應上的波幅進行事后比較, 結果表明負性情緒與正性情緒在知道反應上的波幅均顯著高于中性情緒的波幅, 且正性情緒顯著高于負性情緒的波幅(

< 0.05)。在中央區電極位置對知道反應的平均波幅進行單因素方差分析, 主效應顯著,

(2, 28) =10.22,

< 0.001, η= 0.42。在頂區電極位置對知道反應的平均波幅進行單因素方差分析, 主效應顯著,

(1.40, 19.53) = 10.04,

< 0.01, η= 0.42。分別進行事后比較, 在兩個電極區域結果都表現為負性情緒與正性情緒在知道反應上的波幅均顯著高于中性情緒的波幅, 且正性情緒顯著高于負性情緒的波幅(

< 0.05)。在500～800 ms的時間窗口上, 對于知道反應進行電極(額區, 中央區, 頂區)×情緒(中性, 負性, 正性)二因素重復測量方差分析, 結果顯示情緒的主效應顯著,

(2, 28) = 10.74,

< 0.001,η= 0.43。對于中性、負性、正性三種情緒類型的波幅進行事后比較, 結果表現為負性和正性情緒的波幅顯著高于中性情緒在知道反應上的波幅(

<0.05), 前兩者之間沒有顯著差異。

4 討論

4.1 行為結果

本研究運用記得/知道范式來探究不同情緒效價對不同再認提取方式的影響。在再認提取階段,回想和熟悉性被認為是兩種不同的提取方式。在本實驗中, 無論在何種情緒條件下記得的辨別力(Pr值)都要顯著的高于知道的辨別力, 這說明作為兩種不同的提取方式, 相比于熟悉性, 回想具有較多細節提取, 這可以幫助個體更加準確地辨別記憶項目的新舊。在反應時上, 無論在何種情緒條件下記得的反應時都要顯著的短于知道的反應時, 這符合以往采用此類范式的研究結果, 由于被試對回想判斷有更高的元記憶判斷的信心, 所以做出了更快的判斷(Woodruff et al., 2006)。

熟悉性再認提取中, 情緒喚醒對記憶強度的調節占據主導作用。雖然在知道反應上正性情緒的虛報率較高(顯著高于中性與負性情緒的虛報率), 反映了正性情緒增加了熟悉性的元記憶判斷信心, 將原本沒見過的圖片判斷為熟悉而導致反應偏向的提升, 這符合以往研究的結論(Ochsner, 2000; Mickley& Kensinger, 2008; Anderson et al., 2006); 但與以往研究不同的是, 本實驗中對知道判斷而言, 正性情緒與負性情緒項目的辨別力(Pr值)與正確率都要高于中性項目, 證明了熟悉性記憶提取方式下, 情緒喚醒對記憶強度具有增強效應。這是由于我們采用了修正后的“記得/知道”判斷, 排除了猜測的干擾, 因而獲得了更為純凈的熟悉性的辨別力, 所以在熟悉性再認提取方式下, 也顯現出了情緒喚醒對記憶強度的增強效應。回想再認提取中, 情緒效價對記憶強度的調節占據主導作用。在負性情緒項目上, 記得判斷的再認辨別力(Pr值)要顯著高于中性情緒與正性情緒, 說明在回想再認提取方式下, 負性情緒相比于其他情緒條件相比具有更高的記憶強度; 正性情緒與中性情緒條件之間再認辨別力(Pr值)的差異不顯著。

4.2 ERP 結果

根據以往的 ERP研究, 項目再認提取的過程主要涉及兩個成分：FN400與 LPC。FN400是指300～500 ms的時間窗口內主要分布在額區的新舊效應, 這種新舊效應指示熟悉性; 而 LPC是指在500～800 ms的時間窗口內主要分布于后部腦區的新舊效應, 用來指示回想。(Curran, 2000; Diana et al.,2007; Rugg & Curran, 2007)在本研究在不同情緒條件下結合記得/知道范式對這兩種 ERP成分進行了探究。基于前人的研究, 知道判斷與新之間的新舊效應來反映了基于熟悉性的再認提取(Vilberg et al.,2006; Woodruff et al., 2006)。

4.2.1 FN4 00熟悉性再認提取

在 300～500 ms的時間窗口內, 在所有情緒條件下都存在記得與新之間的新舊效應。記得項目在再認測驗中有細節的提取, 根據以往的研究, 對于學習材料特定背景細節的提取會影響到熟悉性并體現在FN400新舊效應中(Mollison & Curran, 2012;Addante, Ranganath, & Yonelinas, 2012)。所以, 知道與新之間的 FN400指示的是純凈的項目熟悉性,記得與新之間的 FN400指示的是受到細節提取影響的熟悉性因素, 它的大小主要反映了項目的記憶強度(Vilberg et al., 2006; Woodruff, et al., 2006;Schaefer et al., 2011)。因而, 在300～500 ms中性與負性條件下記得與知道之間的波幅差異意味著記得項目的記憶強度大于知道項目的記憶強度。

在 300～500 ms的時間窗口內, 中性情緒項目沒有知道與新之間的新舊效應, 而負性情緒與正性情緒項目都有相應的新舊效應。不僅如此, 知道判斷的 ERP波幅而言, 熟悉性再認提取不同情緒條件下有不同的效應, 負性情緒與正性情緒的 ERP波幅比中性情緒更正, 與行為結果中負性情緒與正性情緒的辨別力(Pr值)比中性情緒更高相吻合。這表明在早期時段300～500 ms的FN400指示的熟悉性成分反映了情緒項目能夠促進基于熟悉性的再認提取。隨著學習與測驗的間隔超過24小時, 中性材料的熟悉性再認提取會有一定程度的降低, 以至于長時間隔后(一周)沒有相應的FN400新舊效應。由于帶有情緒喚醒的材料具有更深的編碼程度以及更強的記憶鞏固性, 從而能夠減緩這種衰退(LaBar & Cabeza, 2006; Wang et al., 2013)。這種長時間隔下, 情緒喚醒對熟悉性的增強作用與以往研究不同。以往的研究者發現情緒提高了記得判斷的FN400, 或者舊項目擊中的 FN400, 但對“知道反應”沒有影響(Schaefer et al.,2011;喬艷陽, 張慶林,張利萍, 王翠春, 慕乾偉, 2014)。這種差異是實驗任務不同所造成的, Schaefer等人在實驗中要求被試做出“記得、知道或新”的項目再認判斷, 而本實驗要求被試進行“記得, 知道, 猜測, 新”的四鍵判斷, 在排除了猜測的干擾之后, 在知道反應的FN400也出現了情緒記憶增強效應。從FN400新舊效應上來看, 知道與新之間的新舊效應與行為結果的辨別力(Pr值)相一致, 反映了情緒喚醒對記憶強度的增強效應。結合行為結果中正性情緒提高了元記憶的信心水平, 因而導致虛報率增加, 可以得出如下結論：學習?測驗長時間隔(一周)的條件下, 情緒記憶增強效應體現在情緒喚醒提高了熟悉性記憶強度, 而不僅僅體現在正性情緒提高了元記憶信心水平而導致的反應偏向。在神經機制上, 情緒喚醒增強作用出現的時間較早, 影響了再認提取的早期成分(FN400), 表明情緒喚醒在熟悉性提取上占據主導地位, 對項目的整體性記憶有增強作用, 回答了以往情緒影響熟悉性在心理機制與神經機制上存在的爭議, 具有一定的理論意義。

4.2.2 LPC 回想再認提取

在 500～800 ms的時間窗口內, 三種情緒條件下都有記得的新舊效應, 但沒有知道的新舊效應,這表明 LPC反映了基于回想的再認提取。經過學習?測驗長時間間隔(一周), 許多研究發現中性條件下的記得 LPC新舊效應不顯著(Schaefer et al.,2011), 但是本研究中出現了顯著的記得 LPC新舊效應。這是由于在學習階段的編碼任務不同所導致的。不同于以往研究中的無意識記(Pérez-Mata et al.,2012), 我們在學習階段在情緒分類任務(深加工)的同時要求被試對圖片進行有意識記, 所以學習階段對具體細節的精細加工編碼在再認提取階段更易使一部分記憶強度較大的圖片引發回想。如前所述,中性條件下記憶強度隨著長時間隔的減退, 更多地體現在熟悉性中。

負性情緒對回想的再認提取具有增強效應, 在500～800 ms時段的LPC經過差異波分析, 發現負性情緒下記得與新的差異波大于正性與中性條件下的差異波, 后兩者之間沒有差異。比較記得判斷的 LPC波幅, 對于回想再認提取在不同情緒條件下有不同的效應, 負性情緒的 LPC波幅比正性情緒與中性情緒更正。負性情緒的 LPC結果與負性情緒的辨別力(Pr值)比正性情緒與中性情緒更高的行為結果相一致。也就是說, 腦電結果與行為結果共同反映了負性情緒對回想的再認提取的記憶強度具有增強效應。許多行為與 ERP研究支持了這一結論, 相比正性與中性材料, 被試能夠更加準確地回想負性情緒材料的特定細節, 在 ERP上體現為增強的LPC新舊效應(Kensinger, Garoff-Eaton, &Schacter, 2007; Schaefer et al., 2011)。然而, 無論行為還是 ERP證據, 正性情緒條件沒有在本實驗中顯示出對回想的再認提取的增強效應。雖然一部分ERP結果顯示正性與負性情緒材料一樣都能夠顯著提高項目提取中的LPC, 但是這些證據都來自于單純的項目新舊再認范式(Weymar et al., 2009,2011), 在我們的實驗中, 對舊項目的記得與知道判斷分別進行了疊加, 正性情緒在再認提取中的情緒增強效應更多的體現在了知道判斷的疊加中(知道判斷的FN400與LPC平均波幅均高于中性), 因而在記得判斷的LPC中沒有發現顯著的增強效應。總之, 我們創新性地采用修正的“記得/知道”范式,并對舊項目的記得與知道判斷分別進行了疊加, 在“記得/知道”范式中發現了效價調節回想再認提取的ERP證據：回想的再認提取中, 回想的記憶強度體現了情緒效價的差異, 負性情緒圖片有顯著的情緒記憶增強效應; 正性情緒圖片則不具有增強效應。在神經機制上, 情緒效價的調節作用出現的時間較晚, 影響了再認提取的晚期成分(LPC), 表明情緒效價在回想提取上占據主導地位, 對項目的細節性記憶有增強作用。

學習?測驗長時間隔條件下, 回想再認提取的情緒效價差異可以通過多重理論加以解釋。從認知加工理論的角度, 這種效價的差異可以用情緒記憶的注意聚焦范圍假說來解釋, 負性情緒會導致注意范圍窄化, 在編碼上偏重聚焦細節的加工方式, 因而能夠提高回想的再認提取記憶表現; 正性情緒會導致注意的范圍擴大, 因而在編碼上偏重整體式的加工, 由于長時間的間隔, 圖片細節的記憶強度有所消退, 而導致細節回想出現更多錯誤(Mickley &Kensinger, 2008; Kensinger, 2009), 所以正性情緒沒有顯現出對回想再認提取的情緒記憶增強效應。從大腦功能分區理論的角度, 這也符合以往 fMRI的研究結果, 在記憶的編碼與提取過程中負性情緒更多地激活與感覺相關的皮層, 因而能夠提取出更多的細節信息, 從而對再認項目進行更準確地回想(Schaefer & Philippot, 2005; Mickley & Kensinger,2008)。從生態學的角度, 人類對威脅性的信息(負性情緒信息), 具有時間上更加持久, 程度上更加強烈, 細節上更加生動的回想, 這有助于人類更好地躲避環境中的危害, 在人類的生存與繁衍的過程中有重要意義(Weymar et al., 2011)。

在雙加工理論的框架中, 本研究將情緒的兩個維度(喚醒與效價)對再認提取的作用進行了進一步的探索與討論, 重點關注情緒對再認提取增強作用的神經機制, 完善了情緒增強再認提取的心理機制與生理機制理論。不同于以往研究, 我們以雙加工理論結合 ERP成分, 從時間成分與再認提取方式上對情緒記憶增強的神經機制進行創新性的理論闡述。在時間成分上, 情緒喚醒增強作用出現的時間較早, 影響了再認提取的早期成分(FN400); 情緒效價的調節作用出現的時間較晚, 影響了再認提取的晚期成分(LPC)。在再認提取方式上, 情緒喚醒影響了FN400, 表明情緒喚醒在熟悉性提取上占據主導地位, 對項目的整體性記憶有增強作用; 情緒效價影響了LPC, 表明情緒效價在回想提取上占據主導地位, 對項目的細節性記憶有增強作用。

綜上所述, 學習?測驗間隔較長的情況下(一周), 作為再認提取的兩種過程, 熟悉性與回想都在一定程度上體現了情緒記憶增強效應, 而且這種情緒記憶增強效應受到不同情緒效價的調節。學習?測驗間隔較長的情況下, 熟悉性再認提取中, 情緒記憶增強效應體現在情緒喚醒對記憶強度的提高,而不僅僅體現在正性情緒對熟悉判斷反應傾向的提高。在回想的再認提取中, 情緒效價的調節占據主導地位, 負性情緒圖片有顯著的情緒記憶增強效應; 正性情緒圖片則不具有增強效應。

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