ERPs of emotional encoding

Dolcos & Cabeza (2002)
CABN, 252-263

background
對於情緒刺激在PFC的處理有兩大不同的假設
[1]RH hypothesis
有關情緒性的處理皆在RH，包含知覺，表情，情緒性經驗等
[2]valence hypothesis
LH負責正向情緒，RH負責負向情緒處理
在ERP研究中
情緒性刺激能較中性刺激有較多positive-going腦波
如此的情緒性效應在ERP裡有幾個components
[1]P300：intentional emotional processing
[2]N300：incidental emotional processing
[3]slow wave
subsequent memory effect指的是在ERP研究中
當需要記住一連串的刺激時
記住的會比忘記的有一more positive-going的腦波
始於300-400ms，可持續到1200ms
goal
emotion effect與subsequent memory effect之間的關係
預測當有情緒影響時記得比較好
(藉以釐清是情緒中除arousal之外，valence是否也有差異)
methods
情緒刺激採用iaps，正中負向各60張，3*7度
受試被要求感受圖片的感覺並記住圖片
前者需同時對圖片做五點量表的評定
results
[1]行為數據
valence rating：正中負分別有差異
memory performance：情緒性表現優於中性
[2]ERP結果
emotion effect
1.N200-N300-P300b_SW complex
2.情緒圖比中性有較多的positive-going waves
3.無明顯valence相關的腦側化
4.FP1/FP2在500-800ms，正負向在兩半腦有差異
正向：LH＞RH(valence hypothesis)，負向：沒差
所以仍無法提供有利支持此假說的直接證據
subsequent memory effect
正中負最大的差異在Cz，在400-600ms時
情緒性＞中性，暗示對於情緒圖片的encoding較快
discussions
Heller等人(1993,1998)曾提出
情緒arousal的處理在parietal
調節情緒valence則在frontal
[在這扯出AMG，說是arousal與parietal有關的原因
但明明就是個定位不清的ERP證據...]
而在情緒調節上
對負向的注意是由於defense
對正向則是因為preference

emotional facilitation in the visual cortex

Schupp et al.(2003)
PS, 7-13

與前一篇是同樣一群人做的事，而且是類似的事
(這樣也可以發兩篇...唉)
background
動機行為具有目標導向
因此很多研究認為情緒動機系統可被區分為
aversive和appetitive兩個子系統
而startle反應則被認為是一種防禦性的反射
負向情緒下會促發，正向情緒下會抑制startle
情緒調節是一種行為輸出的系統
也能促進情緒性刺激的sensory encoding
當情緒性顯著刺激呈現時
反射性的攫取較多ATT
進而促進處理，即情緒性顯著刺激會較快的被處理
另一方面，若單純的只比較情緒性刺激與中性刺激
P300在前者發生的較晚
這是由於前者佔據了較多的ATT所致
因此P300也被認為具有評估刺激的功用，在較high-order的處理上
goal
情緒valence與visual相關之cortex在時間向度上的關聯
除了發生在較後期的刺激分析上
是否也存在早期的sensory分析中
即情緒性刺激會選擇性的促進處理
methods
正中負各20張iaps，受試做圖片valence評定
[components]
1.EPN：temporo-occipital negativity
2.LPP(late centro-parietal positive potential)
results
[EPN]
總括來說，在posterior呈現positive polarity
而在anterior呈現negative polarity
但當情緒性刺激與中性圖相比較時
posterior：情緒性刺激較中性刺激negativity
anterior：情緒性刺激較中性刺激positivity
其中正向與負向情緒沒有差異，暗示情緒調節機制的存在
另一方面，情緒性顯著刺激更明顯
[LPP]
情緒性刺激＞中性
正負向的情緒性刺激沒有差異
discussions
在認知作業中，LPP與作業相關刺激有關
本實驗得到正負向的情緒在LPP上的表現
就功能的層面來說，是與動機系統吻合的

ATT and emotion: an ERP analysis of facilitated emotional stimulus processing

Schupp et al.(2003)
NR, 1107-1110

background
EPN(early posterior negativity)
是第一個對情緒刺激選擇性的component
約在150ms開始產生，260-280ms達最大amplitude
而具高演化意義的刺激其amplitude更大
goal
執行與情緒無關的作業來看情緒選擇性是否仍存在
methods
使用IAPS，分正中負向
其中正負向各再分具演化意義與不具的圖
除了情緒圖片之外，另有一要求數數的簡易認知作業穿插
為維持high perceptual load，每張圖呈現333ms
情緒刺激看temporo-occipital, EPN
認知作業看parietal, P3
results
[explicit ATT task]
P3約出現在468-532ms的間距中
且有target＞沒有target的amplitude
[selective emotion processing]
將情緒圖與中性圖相比：N1*，N2**
且左右半腦接近顯著(右＞左)
暗示情緒調節發生在右半腦多些
EPN：具演化意義的圖＞不具演化意義的圖，正負向皆然
discussions
認為即使情緒圖在非外顯作業中也會有EPN的產生
且具有演化意義的圖也有一特殊性存在
comments
一篇小研究
但對於刺激呈現時間上的控制不太喜歡
既然只呈現333ms會影響看P3
為何要用trials篩選的方式去除有影響的trials
而不乾脆將時間稍稍延長，如500ms
即使是500ms對於perceptual load還是不低吧?!
分析分法似乎寫得有些簡略
要查查EPN各代表了些什麼意義

brain areas and time course of emotional processing

Esslen et al.(2004)
NI, 1189-1203

background
處理情緒的眾腦區可能在不同情緒產生後的不同時間點活化
George(1995)曾提出可能存有一emotional neuronal network
其中包含ACC，PFC，temporal lobes，basal ganglia，midline cerebellum
goal
[1]檢驗是否真有emotion-processing neuronal network(functional loop)
[2]networks在動態的時間向度上活化情形
[3]不同的情緒是否涉及不同的networks或動態過程
methods
用ERP的LORETA分析，畫出在精確時間點上解析度低的腦區活化
並非一般ERP研究先設定index components來呈現結果
使用Ekman的情緒臉，並要求受試想像自己處在看到的情緒臉的情緒
雙重引發方法
共檢測happy,sad,disgust,fear,anger五種情緒
另有neutral當作baseline
results
[subjective rating]
情緒經驗的難易程度為：happiness＞sadness,anger＞disgust,fear
[TANOVA (topographic ANOVA)]
在刺激呈現後70ms內並沒有任何情緒在腦波上有顯著變化
sad和disgust是最早(70ms)有反應的情緒
100ms時，則happy,sad,disgust,fear有反應
認為五種情緒各有不同的時間顯著區塊,onset times,durations
[LORETA](詳見原文，有美圖)
discussions
採用fixed blocks的方式呈現不同情緒的刺激
是由於Russell & Bullock(1985)曾提出情緒間最大距離即為
happiness-> anger-> sadness-> fear-> disgust
雖然之前的研究指出LH對於正向情緒，RH對於負向情緒的處理有較大的反應
但在本研究中卻同時可見左右半腦對於不同情緒的活化
[PFC]
被認為與affective WM有很大的關係
1.lateral：與基本情緒狀態中"goal-states"的表徵有關
另外還涉及ATT,WM,episodic memory的提取
2.medial：與基本情緒狀態表徵有關
3.orbital：與對情緒臉的反應有關
[temporal cortex]
happiness,sadness,fear O
disgust, anger X
right middle temporal gyrus在情緒臉的verbal labeling佔重要地位
而right temporal pole則是與recall情緒性的自傳式記憶有關
(但為何有些情緒有些情緒無法活化?)
[ACC]
happiness,sadness,disgust O
anger,fear X
1.dorsal：與認知功能有關，如調控ATT,執行功能,複雜的運動行為等
2.rostral-ventral：與情緒處理有關，如評估情緒性訊息,調節情緒性反應等
[PCC]
happiness,sadness O
disgust,anger,fear X
相較於ACC的執行功能，PCC重在評估功能
[overview]
情緒表徵在大腦中並非一連續性的呈現，而是以package的方式處理
而情緒處理也並非單獨的功能，而是整合多種功能後的產物
comments
在實驗室中的操弄情緒是否真能回答這樣的問題
抱持著懷疑的態度
對於腦區活化了哪些，存在著task demanding的影響
另外，有些情緒可以活化有些區域，有些則不行
且在不同的研究中結果也不一致
這又該如何解釋所謂的functional loop?

The neural bases of amusement and sadness

Goldin et al.(2005)
NI, 26-36

這群人，似乎做了一連串很像的實驗...
background
emotion較mood在神經上難以研究的原因有二：
一是因為前者所能持續的時間較短暫
二是因為emotion需解釋正在進行中環境狀態形成的
在實驗設計上，有兩種方式會對欲比較的結果有不同的影響
[1]block contrast
它會使同一block中的signal變異模糊
並且妨礙emotion動態的改變過程
[2]subject-specific continuous emotion rating
持續的對自己情緒狀態的自評可減少response demand biases
且可加強emotion強度的可信度，成為一較為robust的指標
goal
比較在amusement與sadness兩種emotions下
大腦活化程度於block contrast與subject-specific regression的不同
並預期subject-specific regressor在BOLD上的時間系列訊號
能成為一個情緒與神經活動上較為精準的指標
methods
採用女性受試者
emotion引發方式為影片：amusement,sadness,neutral
為emotion->neutral->emotion->neutral...block的設計
results
前提：a very robust hypothesis!!
先前研究並不認為BOLD與神經活動為linear的關係
但在這篇研究裡是做這樣的假設
(是硬凹，還是自評的特殊性可做這樣的假設?)
[continuous emotion rating]
valence：amusement＞neutral，sadness＜neutral
且amusement較sadness較快達到peak
[block contrast](詳見原文)
[subject-specific regression](詳見原文)
discussions
sadness->在block contrast有較大的BOLD訊號
amusement->在subject-specific regression有較大的BOLD訊號
這樣的結果被認為這兩種情緒是在顯露時間上有著差異
comments
這篇提到的一個概念是
當個體不斷必須自評知覺自己的emotion時
反而對於這樣emotion的維持有所助益的
這跟Taylor et al.(2003)有點出入
雖然這篇的主要論點不是在討論這件事
另一方面，這篇研究提供了一個為何正向情緒較難維持的證據
正向情緒是來的快也去的快，相較於負向無法維持太久
但其實與選擇的負向情緒也有關係
sadness本身就是一個比較long-lasting的情緒
若換成fear不知這樣的結果是否還會存在
最後是他那個robust hypothesis太robust了啦
真是有些無法信服

neuroimaging studies of ATT: From modulation of sensory processing to top-down control

Pessoa, Kastner, & Ungerleider (2003)
JN, 3990-3998

review paper，與CBR(2002)那篇有重複的陳述在此則省略
the effect of ATT on sensory processing
注意力是如何運用到visual fefatures上的?
Corbetta等人(1991)以PET的研究指出
不同的features由不同的extrastriate cortex所調控
而其他的研究則指出，ATT會在刺激呈現後的150-250ms對V1產生影響
但在60-90ms時則無法
(是否暗示了與AB之間的關聯?)
competition and the effects of ATT
我們知道在ATT資源有限的情況下時
同時呈現的刺激將會比系列呈現的刺激
有較少V4的激發(與V1,V2相比)
這其實和神經元本身RF的大小有關：V1和V2＜V4,MT,V3a,TEO
因此，在特定RF下sensory間的競爭在anterior中是較有效的
一個有趣的數據：
在一5度*5度刺激呈現的範圍中，RF sizes
[V1] <2度，[V2] 2-4度，[V4] 6度
ATTal control areas
幾乎所有的研究都同意ATT的控制至少與parietal有關
由腦傷病人的資料來看，當PF受損時會影響：
task switching,filter out無關訊息,gating sensory訊號
而parietal和frontal對於與ATT控制有所重疊的區域
會發生在與眼動有關的作業上
另外，IPS在bias訊號中可視為一個top-down source
SPL則是與短暫的switch events有關

from emotion perception to emotion experience

Baumgartner, Esslen, & Jancke (2005)
IJP, in press

background
音樂可加強情緒感受
並使與reward/motivation相關的腦區活化增加
而如此的增加會伴隨受試者主觀
以及心理物理的arousal和involvement的測量
goal
結合視覺刺激與音樂刺激兩者的呈現
對大腦處理的影響
methods
受試全為女性，使用iaps圖庫
實驗設計的概念為
3(emotions:happy,sad,fearful)*3(modality:combined,picture,sound)
配合EEG，心理物理(HR,SCR,呼吸,體溫)，心理測量(DES)
results
[心理測量]
1.整體而言combined＞picture＞sound
　但值得注意的是在happy組時combined,sound＞picture
2.involvement程度則是combined,sound＞picture
[心理物理]
1.SCR：
modality-> combined＞sound＞picture
emotion-> 負向＞正向
2.HR和呼吸：combined,sound＞picture
但呼吸只在fearful和happy的情緒下看到
(所以單純的看圖片其實效果不大好是可以理解的)
[EEG]
1.alpha-power-density：posterior＞anterior
在sound組尤其明顯
當alpha-power(8-13Hz)越大時，代表腦部的活化越少
(不知道為什麼~~可能是因為alpha波是比較慢的波?!)
2.在左半腦，有正向＞負向的趨勢
discussions
1.posterior的部分可能包含情緒相關的arousal調控
當然也與visual的情緒性刺激有關
2.為何音樂會有較大的alpha-power，即較弱的大腦活化
occipital與parietal-> visual input的減少
fronto-parietal-> 對於音樂的處理有著一內在的調控(internal mode)機制
這樣的機制使得個體需以自身內在的狀態而非外在的環境對情緒刺激做評估
comments
這篇提供了現在進行中的實驗一個有力證據
圖片加音樂的做法是較單一一種有效的
1+1是可以等於2的
但對於這篇有兩個小疑問
1.在討論的地方有提到visual stimuli是種較重認知較輕情緒arousal
是否可推論cross-modality的top-down介入較小?
2.最後作者有自問自答一個問題
有關這個實驗裡缺乏中性情況的控制
會不會就是導致在combined組下大腦活化較高的原因
但我覺得他似乎沒有回答到問題
或者該說我不知道中性操弄與combined組之間的關聯為何

attentional control of the processing of neutral & emotional stimuli

Pessoa, Kastner, & Ungerleider (2002)
CBR, 31-45

review paper，分四個部分討論
neural representation
[1]top-down：outside the visual cortex，feedback的機制
[2]bottom-up：發生在visual cortex，單純的sensory-driven mechanism
在兩種neural representation的競爭下
贏的才能獲得memory encode和retrieve以及motor系統的機制

biased competition
[1]由於ATT capacity有限
因此Desimone & Duncan提出biased competition model
sensory supression只發生在刺激同時呈現
但並不會在刺激系列呈現下發生
相較於系列及同時呈現的刺激
V4有較大的差異，顯示在同一RF下的抑制機制
在more anterior extrastriate visual areas是有較大作用的
[2]相較於在attended與unattended的兩種情況下
V4的激發也是較多的
且given V4的激發下，系列呈現又大於同時呈現
這暗示ATT modulation與訊息抑制之間的關係

top-down ATTal control
由猴子得到解剖學上的top-down feedback迴路
由PFC->PG->TEO->TE->PFC...組成
Corbetta & Shulman提出在空間ATT中
兩個解剖上分開但卻有交互作用的networks
[1]dorsal fronto-parietal systems
與ATT有關之目標導向的刺激反應選擇有關
[2]ventral temporo-parietal systems，特別是在右半腦
與偵測行為上相關刺激(?不是很懂是什麼意思)
以及為前者的alert機制有關

the processing of emotion-laden stimuli
支持情緒刺激的處理需要ATT
(bar orientation vs attended face or not)
且認為所有腦區都可因情緒臉valence上的不同而有不同反應
如在attended faces的情況下，左邊AMG出現明顯的valence效果
此外，也認為情緒的調節(emotional modulation)發生在
[1]V1/V2等區，即在很早即處理的區域中進行
[2]AMG：證據分別來自腦傷病患及實驗室中操弄
[3]cingulate cortex：整合inputs並有調節腦區處理的功能
而視覺刺激到達AMG的通路有
[1]cortical pathway：慢，始於V1
[2]subcortical pathway：快，retino-collicular->pulvinar->AMG
後者常與被認為情緒刺激是"自動化"處理有關
ERP的證據指出，在occipitotemporal
valence-modulated components發生在250-600ms
也說明了刺激回到AMG feedback機制(在N170之後)

inducing positive mood without demand

Govern & Marsch (1997)
Psychological Reports, 1027-1034

background
情緒引發的方式所給予的指導語
可能造成受試者的demand characteristics
包含Velten processing, music using
就效果來說，前者比後者不佳
然而若是單純增加受試的self-awareness
也可看到改變心情狀態的效果

goal
本實驗想驗證在不給予指導語
只增加受試的self-awareness時
即可有效的引發情緒
這同時也可排除可能是由demand characteristics造成的結果

methods
操弄self-awareness的方式是在實驗室中放置鏡子
鏡子的大小只需讓受試看到自己的臉和肩
僅操弄正向情緒的引發
2(mirror or not)*3(control, music, Velten)設計
最後以九點量表自評心情狀態
受試在實驗結束前，不知實驗的目的
即指導語與"改變心情"這樣的需求無關

results
mirror組：music, Velten＞control
no mirror組：3種操弄在心情狀態上沒有差異
又，mirror-music＞no mirror-music
但Velten則在兩組中沒有差異

discussion
對於為何Velten在有無鏡子兩者中並沒有差異的原因可能是
1.Velten本身就是針對self一連串的句子
2.受試無法一邊看鏡子一邊讀Velten
此外，當受試是否知道要改變心情影響的是心情持續的時間
認為知道則可維持較久
而本實驗其實未比較有無指導語與mirror間的關聯性

comments
對於現在正在進行的實驗
是不是demand characteristics似乎不是太重要
只要受試的心情真的有改變
我覺得就可以接受
畢竟重點在於對之後認知作業上的影響
然而這是一篇可以參考驗證用的情緒引發方式
另一方面，對於增加self-awareness是否就真能引發較大的情緒
我還是抱著遲疑的看法
並且在負向的部分是否能有何相對應的方式
皆有待進一步的實驗說明

AMG and fear

Ohman (2005)
PNEC, in press

一篇review paper
整理了fear在行為及image上的實驗結果
針對fear處理是自動化歷程與否，需要意識與否做summary
是個認為fearful stimuli是不需要注意力或者意識即可進行的人

reference型文獻