研究背景及目的情绪性工作记忆(emotional/affective working memory)是指情绪事件的工作记忆,它是工作记忆的一种特殊形式,主要基于情绪对工作记忆的调控。既往,情绪对工作记忆作用方面的研究主要集中在情绪效价对工作记忆的影响。情绪对工作记忆调节存在双重作用,即正性情绪对工作记忆正性调节(增强),而负性情绪对工作记忆负性调节(销弱/损害)。动物实验和药理学研究表明,唤醒度或皮质激素对工作效率/行为成绩的影响符合“Yerkes-dodson法则”,即呈倒“U”曲线。该模型认为:在一定任务负荷/难度水平下,保持适当的唤醒度,工作效率/行为成绩才能达到最佳状态,而高唤醒度水平下,记忆效能和工作效率呈现下降趋势。对于唤醒度对人类的工作记忆的作用机制,既往相关的功能成像研究较少,其准确机制有待进一步研究。此外,“Yerkes-dodson法则”只提及唤醒度对认知或行为的作用,没有考虑情绪效价的作用。同时,“Yerkes-dodson法则”提出:低认知难度时,唤醒度和行为成绩并不呈现倒“U”曲线关系。情绪对认知的调控可能受到认知负荷的影响。因此,情绪负荷(唤醒度和效价)和认知负荷间相互作用机制有待进一步研究。综上所述,本研究采用多因素设计(3(唤醒度)×3(效价))和N-Back(0,1,2-Back负荷)方法,研究情绪唤醒度和效价在情绪性工作记忆中的作用,验证是否符合Yerkes-dodson法则的曲线理论,进一步探讨情绪性工作记忆的特异性机制。材料和方法健康青年20名,其中男9名,女11名,年龄范围为20～25岁(平均年龄22.1岁)。实验材料为44幅彩色情景图片,其中恐惧(高唤醒度、负性情绪)、悲伤(中唤醒度、负性情绪)、高兴(中唤醒度、正性情绪)、中性(低唤醒度、中性情绪)情景图片各11幅。采用N-Back方案。被试者在MRI扫描同时按要求完成任务。分别利用SPM5和SPSS10.0统计软件包对fMRI数据及行为学数据进行相关统计分析。结果行为学结果显示:平均反应时间的负荷效应(0,1,2-Back)差异具有显著性统计学意义(F = 14.752, P < 0.001)。反应正确率也呈显著性(F = 20.157, P < 0.001)。在0-back水平,高兴与其它情绪类别间反应时间配对t检验有显著性差异(P < 0.05),高兴反应时间最短;在1-back时,各情绪类别间无显著性差异(P>0.05);在2-back水平,高兴与其它情绪类别间有显著性差异(P<0.05),恐惧与其它情绪类别间也有显著性差异(P<0.001),高兴反应时间最短,而恐惧反应时间最长。fMRI结果显示:负荷效应脑区包括双侧额叶背外侧、双侧眶回、双侧顶叶外侧、双侧岛叶后部、左侧扣带回腹侧及背侧、右侧顶叶内侧。效价效应脑区包括双侧额叶背外侧、左侧额叶背内侧、左侧眶回。唤醒度效应脑区包括双侧额叶背外侧、左侧扣带回前部、右侧杏仁核。2-Back负荷下,右侧前额叶激活强度显示:高兴>中性和悲伤>恐惧。2-Back反应效率相关脑区:高兴情绪涉及左侧额上回、双侧额叶背外侧、双侧顶上回、左侧顶叶内侧、右侧海马及右侧枕叶。悲伤情绪涉及右侧额叶内侧及左顶叶。恐惧情绪涉及左侧眶回、左侧顶叶及右侧额叶内侧。相对于中性,高兴相关特异性脑区包括双侧杏仁核、双侧额叶背内侧、双侧额上回、双侧额中回、左侧额下回、双侧眶回及双侧顶下回。结论(1)本研究行为学结果表明,情绪性工作记忆存在负荷效应。2-Back任务负荷下,中唤醒度正性情绪促进工作记忆,而高唤醒负性情绪损害工作记忆,符合“Yerkes-dodson法则”曲线模型。(2)情绪性工作记忆与非情绪性工作记忆存在共同神经机制。情绪效价和唤醒度对工作记忆的调节与杏仁核和前额叶相关,右侧前额叶可能是形成“Yerkes-dodson法则”曲线的重要神经基础。