雷 旭, 白 朵, 米怡祺

(西南大學(xué) 心理學(xué)部 睡眠神經(jīng)影像中心, 重慶 400715)

充足的睡眠對(duì)面孔情緒的感知、識(shí)別和反應(yīng)具有重要意義.睡眠不足會(huì)影響個(gè)體對(duì)面部情緒信息的分類、強(qiáng)度評(píng)級(jí)等方方面面[1].面孔情緒加工在社會(huì)互動(dòng)中起著關(guān)鍵的作用,并決定我們的社會(huì)行為[2].迅速地感知與精確地識(shí)別面孔情緒,有助于人際交往的順利開展.

睡眠是人類不可或缺的生理現(xiàn)象,通?？梢詣澐譃榉强焖傺蹌?dòng)(NREM)睡眠與快速眼動(dòng)(REM)睡眠兩階段.對(duì)應(yīng)于睡眠深度的增加,前者可以進(jìn)一步細(xì)分為3個(gè)階段.N1代表淺睡眠階段,N2和N3為深度睡眠階段,N3也稱慢波睡眠(SWS).實(shí)驗(yàn)室睡眠剝奪(sleep deprivation,SD)能夠較好模擬因疾病和生活方式導(dǎo)致的睡眠不足或缺乏.根據(jù)剝奪的時(shí)長與階段,可以分為整夜睡眠剝奪、長期-部分睡眠限制和選擇性睡眠剝奪[3],后者又可以分為快速眼動(dòng)睡眠剝奪(REMSD)和非快速眼動(dòng)睡眠剝奪,如慢波睡眠剝奪(SWSD),見圖1.

面部加工是神經(jīng)特異性的[2],主要涉及的腦結(jié)構(gòu)為基底節(jié)、邊緣系統(tǒng)和前額葉區(qū)域[4],不同情緒面孔激活的腦區(qū)不同.憤怒面孔的處理與基底節(jié)、前扣帶及右側(cè)海馬旁回的激活更為相關(guān)[5];悲傷面孔能誘發(fā)更強(qiáng)的杏仁核、腹內(nèi)側(cè)前額葉、右側(cè)額下回的激活[6];恐懼面孔的呈現(xiàn)則更多影響杏仁核和海馬邊緣結(jié)構(gòu)的活動(dòng)[7],快樂面孔的加工涉及右側(cè)顳上回和左前扣帶等廣泛區(qū)域.SD對(duì)大腦的影響與這些核心腦區(qū)關(guān)聯(lián)緊密,內(nèi)側(cè)前額葉、顳葉和海馬之間的功能連接在SD后下降[8],并使這些結(jié)構(gòu)無法很好地與其他任務(wù)相關(guān)的腦結(jié)構(gòu)保持分離,從而導(dǎo)致SD后的認(rèn)知缺陷.SD會(huì)增強(qiáng)杏仁核對(duì)負(fù)性刺激的反應(yīng),降低杏仁核與前額葉的功能連接,并改變杏仁核、前扣帶和腦島對(duì)不同強(qiáng)度情緒刺激的敏感性[9],SD降低了前額葉、扣帶、楔前葉這些認(rèn)知情感樞紐功能連接[10].綜上可能是SD導(dǎo)致面孔情緒加工異常的原因,這些腦區(qū)功能的改變并非是在任務(wù)執(zhí)行時(shí)的直接發(fā)現(xiàn),且選擇性的階段剝奪在其中的角色尚不明確.當(dāng)睡眠不足不可避免時(shí),探明睡眠階段及特征對(duì)面孔情緒加工不同方面的作用具有現(xiàn)實(shí)意義.本文以行為及認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的視角對(duì)現(xiàn)有睡眠影響面孔情緒加工的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理,介紹睡眠階段在其中的作用,并根據(jù)當(dāng)前研究的局限,為睡眠在情感社會(huì)功能的角色研究提供一些新的視角.

1 睡眠研究中常用的面孔情緒加工的范式介紹

睡眠缺乏對(duì)面孔情緒加工不同方面的影響,行為上已得到充分研究.睡眠不足會(huì)損失個(gè)體的情緒分類能力,無法準(zhǔn)確區(qū)分特定的情緒面孔[11];弱化情緒面孔的強(qiáng)度評(píng)級(jí),SD使個(gè)體的評(píng)價(jià)更偏向于中性[12];情緒記憶鞏固方面,良好的睡眠能夠鞏固情緒面孔的記憶,提高醒后面孔新舊判斷的準(zhǔn)確率[13].采用的范式從一開始的簡單面孔的情緒分類[14],如埃克曼60人臉測(cè)試(Ekman 60 faces test),到基本情緒面孔混淆變形后,復(fù)雜情緒的效價(jià)分類與強(qiáng)度評(píng)級(jí)[15],或與其他任務(wù)結(jié)合,如點(diǎn)探測(cè)、面孔新舊識(shí)別[13,16],通過腦電圖(EEG)、肌電圖(EMG)和功能磁共振技術(shù)(FMRI),探討睡眠對(duì)情緒分類、強(qiáng)度評(píng)級(jí)及記憶鞏固的影響程度.本文的面孔情緒加工主要討論以面孔為刺激素材的情緒分類、情緒強(qiáng)度評(píng)價(jià)和情緒記憶鞏固任務(wù)(如圖2所示).

圖 1 睡眠階段及睡眠剝奪的種類

最基本的情緒面孔分類范式為?？寺?0人臉測(cè)試(Ekman 60 faces test),呈現(xiàn)6種常見的面部表情(包括快樂、悲傷、驚訝、恐懼、厭惡和憤怒),對(duì)面孔的情緒進(jìn)行分類[11,14].為增加材料的生態(tài)效度,研究者使用2種基本的情緒面孔進(jìn)行高度混淆(例如70%厭惡+30%悲傷),如情緒六邊形測(cè)試(emotion hexagon test,EHT),或者使用面部變形軟件Morpheus 4.0,將幾種不同情緒圖片中的每張都變形為同一個(gè)人的中性臉,再為每種情緒生成不同情緒強(qiáng)度的圖像,要求被試對(duì)每張面部圖片進(jìn)行效價(jià)歸類[17]或情緒強(qiáng)度按鍵評(píng)分[12].睡眠對(duì)情緒面孔記憶鞏固的研究范式通常需要被試完成2個(gè)部分,即睡眠前的編碼學(xué)習(xí)階段和醒后的面孔新舊識(shí)別階段,編碼階段的任務(wù)可以是與主動(dòng)記憶無關(guān)的面孔情緒效價(jià)歸類,也可以是3D虛擬現(xiàn)實(shí)交互過程中對(duì)人臉的偶然學(xué)習(xí).

圖 2 面孔情緒加工范式

動(dòng)態(tài)情緒面孔材料由于具有面部肌肉和面部表情的自然運(yùn)動(dòng),更加貼近日常生活,且其可以幫助識(shí)別情緒表達(dá)的細(xì)微差異,這對(duì)臨床診斷與治療具有價(jià)值,因此也被納入到睡眠對(duì)面孔情緒加工領(lǐng)域的研究之中[18-19].

2 睡眠剝奪對(duì)情緒面孔加工的影響

2.1 整夜剝奪Huck等[14]通過2個(gè)情緒面孔分類任務(wù)(Ekman 60 faces test和EHT)最早考察了整夜的SD對(duì)面孔情緒分類的影響,發(fā)現(xiàn)SD并不影響6種基本情緒的區(qū)分,而是損傷了在兩兩不同比例混合的復(fù)雜情緒面孔中準(zhǔn)確區(qū)分主導(dǎo)情緒的能力.隨后繼續(xù)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘,結(jié)果發(fā)現(xiàn),SD損傷了復(fù)雜面孔中快樂和悲傷情緒的分類[11].研究者聚焦于SD對(duì)特定面孔情緒的影響,并相繼從不同層面給出了證據(jù),見表1.

表1(續(xù))

表 1 睡眠和面孔情緒加工的研究分類

選用情緒面孔和情緒詞匯作為實(shí)驗(yàn)材料,檢測(cè)24 h的SD對(duì)情緒效價(jià)分類影響的研究發(fā)現(xiàn),SD尤其增加了對(duì)中性面孔分類的反應(yīng)時(shí),損害了中性和積極情緒面孔效價(jià)分類的準(zhǔn)確率,并未影響消極情緒面孔的準(zhǔn)確分類.區(qū)別于面孔,SD降低了情緒詞匯整體的分類速度,但與情緒無關(guān)[16].面部表情似乎是一種特殊的視覺情緒刺激,消極面孔能夠抵抗SD導(dǎo)致的低喚醒效應(yīng)的影響.SD對(duì)中性面孔處理的損傷可能是杏仁核與前額葉連接降低所帶來情緒中立的喪失.敏感于面部表情的腦電N170成分,能夠從毫秒級(jí)顯示出面部情緒編碼的時(shí)間進(jìn)程[29-30].剝奪31.5 h睡眠的腦電記錄發(fā)現(xiàn),個(gè)體對(duì)情緒強(qiáng)度為100%的悲傷面孔的分類準(zhǔn)確性明顯低于對(duì)照組,且對(duì)所有情緒的分類反應(yīng)時(shí)較慢,P1更小,N170更大,表明SD對(duì)低水平視覺處理的普遍損害;在情緒模糊的變形臉任務(wù)中,SD組仍表現(xiàn)出對(duì)悲傷面孔較低的分類準(zhǔn)確性,N170振幅隨著恐懼和憤怒面孔感知難度的增加而增加,隨著悲傷面孔感知難度的增加而下降[17],這一結(jié)果表明,睡眠不足會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)募集更多的資源參與威脅及生存相關(guān)線索的加工,而關(guān)閉了對(duì)一般刺激的分類,如悲傷面孔.這些研究均是采用靜態(tài)面孔材料.動(dòng)態(tài)多模態(tài)測(cè)試結(jié)合了視覺(面孔、肢體)、聽覺的情感線索,這一敏感且生態(tài)有效的測(cè)量方法顯示,睡眠時(shí)間、自我報(bào)告的睡眠質(zhì)量以及32 h的SD并不能預(yù)測(cè)整體情緒面孔的分類準(zhǔn)確性或速度[19],SD可能對(duì)動(dòng)態(tài)刺激中視聽信息處理的影響不同,背后的神經(jīng)機(jī)制并不明確,需要影像的證據(jù)予以支撐.

理解面孔情緒對(duì)人際互動(dòng)至關(guān)重要,但準(zhǔn)確推斷出他人面孔表達(dá)情緒的強(qiáng)烈程度也很重要.30 h的剝奪會(huì)使變形水平在中等強(qiáng)度范圍內(nèi)的憤怒和快樂表情的強(qiáng)度評(píng)級(jí)明顯降低,分別對(duì)應(yīng)于威脅與獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)的線索,沒有發(fā)現(xiàn)在悲傷面孔評(píng)價(jià)上的表現(xiàn)差異[12],可能由于加工自主喚醒水平更強(qiáng)的刺激時(shí),前扣帶等皮層的參與,而并未涉及自主喚醒水平較低的悲傷面孔的評(píng)價(jià).SD使個(gè)體將情緒面孔視為更具威脅性的刺激,并且觀察到SD在加工面孔時(shí)杏仁核、前腦島、前扣帶等中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害,及在相關(guān)面部線索威脅評(píng)判時(shí)外周神經(jīng)系統(tǒng)的損傷[20].

情緒面孔記憶方面,缺乏睡眠會(huì)損傷面孔的新舊識(shí)別記憶[2],但沒有發(fā)現(xiàn)面孔識(shí)別測(cè)試前2 d的整晚剝奪對(duì)情緒面孔識(shí)別記憶的損傷與情緒效價(jià)的關(guān)系[21].

以上結(jié)論不一,但顯示了復(fù)雜、微妙的面部表情的分類、評(píng)級(jí)更容易受到整夜SD的損傷,可能是由于SD使杏仁核、前腦島、前扣帶的活動(dòng)異常,以及杏仁核與背外側(cè)前額葉降低的功能連接所致[31].前面提到,SD對(duì)腦網(wǎng)絡(luò)的影響是一般性的,因此在分離睡眠影響面孔加工的情緒效應(yīng)時(shí),要特別注意范式的選擇及注意力在其中的作用.

縱向研究表明,即便是微小的自然發(fā)生的睡眠效率的變化,也會(huì)導(dǎo)致第二天情感任務(wù)表現(xiàn)的顯著惡化[1],片段化睡眠也會(huì)影響面孔情緒的加工[32].因此有必要探討更加貼近日常生活的睡眠限制,以及不同睡眠階段對(duì)情緒面孔加工的作用,其背后涉及的腦機(jī)制是否存在差異.

2.2 長期-部分剝奪除了SD以外,慢性睡眠紊亂的個(gè)體也表現(xiàn)出面部情緒加工的損傷[32].采用3年的縱向追蹤設(shè)計(jì),對(duì)青少年早期睡眠質(zhì)量與面部情緒信息處理的關(guān)系進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,體動(dòng)記錄儀檢測(cè)到的睡眠效率較低的兒童在面部情緒識(shí)別任務(wù)中表現(xiàn)較差,且這種睡眠問題帶來的面孔信息處理的缺陷會(huì)維持1～2年[22].

睡眠限制能夠較好地模擬日常生活中的睡眠不足.5 d的4 h睡眠(3:00—6:00)與5 d的8 h正常睡眠相比,觀看恐懼面孔時(shí),左側(cè)杏仁核的激活增加,杏仁核與前扣帶之間的連通性減少,且與睡眠不足的程度(睡眠后,前2 h慢波與δ的頻率)成正比,沒有發(fā)現(xiàn)加工快樂面孔時(shí)的腦區(qū)變化[27].這與整夜SD對(duì)積極面孔分類的研究結(jié)果并不一致.使用EMG記錄情緒面孔刺激時(shí)的面部肌肉活動(dòng),4 h的睡眠(2:00—6:00)降低了面部肌肉對(duì)情緒刺激所作一致或不一致的表情模擬反應(yīng),未影響快樂和憤怒面孔效價(jià)和喚醒度的評(píng)分[24],但即時(shí)的面孔回應(yīng)對(duì)于日常生活中成功的社會(huì)互動(dòng)至關(guān)重要.

將睡眠限制在3:00—7:00的面孔情緒分類研究中,沒有發(fā)現(xiàn)在憤怒與恐懼模糊面孔分類時(shí)N170振幅的變化,而在悲傷面孔上發(fā)現(xiàn)了更大的N170振幅[25].這與Cote等[17]采用整夜SD的模糊情緒面孔分類范式所發(fā)現(xiàn)的威脅相關(guān)面孔(恐懼與憤怒)N170振幅更大,悲傷面孔上的N170振幅更小的結(jié)論相反.作者解釋為睡眠不足的量和處理悲傷面孔的影響可能存在劑量反應(yīng)效應(yīng),在整夜剝奪的情況下,處理非威脅相關(guān)的悲傷面孔的努力可能會(huì)被放棄.該研究為睡眠不足影響悲傷面孔的加工提供了另一個(gè)視角的證據(jù).

以上睡眠限制的研究所處的時(shí)間段大多在后半夜,通常為REM睡眠更加豐富的階段,睡眠階段及睡眠限制的時(shí)長均會(huì)影響面孔情緒加工的表現(xiàn),缺乏相關(guān)的神經(jīng)影像證據(jù),且沒有對(duì)情緒面孔記憶鞏固的研究.延長睡眠可以通過前額葉抑制杏仁核活動(dòng)來改善長期睡眠不足帶來的情緒失調(diào)[33],如消極心境和情緒不穩(wěn)定.認(rèn)知行為療法(CBT-I)對(duì)睡眠的改善能夠降低抑郁焦慮.延長睡眠可能是臨床干預(yù)的一個(gè)相當(dāng)合理的行為目標(biāo).不同階段的睡眠作用不同,探索睡眠限制的時(shí)間位置對(duì)情緒面孔加工的神經(jīng)生理機(jī)制的影響,是未來工作中很重要的一點(diǎn).

3 不同睡眠階段及其剝奪對(duì)面孔情緒加工的影響

睡眠對(duì)于記憶和遺忘具有雙重作用[34],在鞏固情緒經(jīng)歷陳述性、語義性方面的同時(shí),將這些記憶痕跡與其所附帶的情緒色彩和生理喚醒(最初的情緒體驗(yàn))分離開.NREM睡眠在記憶鞏固中的作用得到了一致證實(shí),尤其是N3-SWS睡眠,而睡眠對(duì)記憶的影響也會(huì)作用于面孔情緒加工[2].近年來人類與動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)證據(jù)均支持了REM睡眠對(duì)情緒腦功能的關(guān)鍵作用[35],其獨(dú)特的神經(jīng)生理特征能夠在保證情緒體驗(yàn)的核心信息(記憶)得以鞏固的同時(shí),消散最初強(qiáng)烈的情緒喚醒,從而恢復(fù)最佳的情緒反應(yīng),指導(dǎo)適當(dāng)?shù)臎Q定和行動(dòng).

3.1 REM睡眠階段一夜的REM睡眠有助于日間負(fù)性情緒的消散,降低杏仁核的反應(yīng)性,增加杏仁核與腹內(nèi)側(cè)前額葉的連接[36],重新校準(zhǔn)大腦對(duì)情緒反應(yīng)最初的敏感性,準(zhǔn)確區(qū)分環(huán)境中的潛在威脅.在一項(xiàng)針對(duì)癲癇患者術(shù)前評(píng)估的研究中,通過立體定位植入電極對(duì)腦活動(dòng)進(jìn)行記錄的結(jié)果顯示,杏仁核活動(dòng)與REM睡眠期間的快速眼動(dòng)高度相關(guān)[37].REM睡眠期間與情緒相關(guān)的區(qū)域活動(dòng)顯著增加,包括杏仁核、內(nèi)側(cè)前額葉、腦島和海馬[38],可見REM睡眠與面孔情緒加工的關(guān)鍵腦區(qū)關(guān)聯(lián)緊密.

午睡中富含REM睡眠的個(gè)體能夠降低對(duì)睡前憤怒和恐懼面孔的效價(jià)評(píng)級(jí),提高快樂面孔的情緒評(píng)分[15].REM睡眠中較低的γ活動(dòng)(30～40 Hz)反映了中樞腎上腺素水平的減少,使個(gè)體在評(píng)價(jià)情緒面孔的威脅與非威脅時(shí),杏仁核、前腦島、前扣帶激活的顯著差異,支持了REM睡眠對(duì)第二天面孔情緒精確評(píng)判的改善作用[20].面孔情緒分類及強(qiáng)度評(píng)級(jí)的研究均夯實(shí)了REM睡眠對(duì)面孔情緒加工的關(guān)鍵作用,涉及的腦區(qū)也與特定情緒面孔加工背后的腦機(jī)制相一致,但受使用范式的限制,面孔情緒分類僅涉及威脅與非威脅的歸類.

新舊面孔識(shí)別的研究也為REM睡眠對(duì)情緒面孔的記憶鞏固提供了一些證據(jù)[2].REM睡眠中θ活動(dòng)(4～7 Hz)的增加(乙酰膽堿水平的增加)預(yù)測(cè)了醒后負(fù)性情緒面孔的記憶保持[26],這反映了杏仁核和海馬與前額葉的同步振蕩活動(dòng).正常兒童與孤獨(dú)癥兒童可能在睡眠中使用不同的腦區(qū)來處理情緒面孔.正常兒童對(duì)于中性面孔新舊識(shí)別的準(zhǔn)確性和RT的改善與REM中頂葉、枕區(qū)記錄到的θ(4 ～7 Hz)、β活動(dòng)(16～30 Hz),以及REM的數(shù)量呈正相關(guān)[27].情緒面孔編碼后睡眠中的REM睡眠時(shí)間,與2 d后面孔新舊判斷的反應(yīng)速度有關(guān)[21],沒有發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速度與情緒效價(jià)的關(guān)系,可能是由于REM睡眠消散了面孔的情緒信息.在REM睡眠期間進(jìn)行記憶重激活會(huì)降低負(fù)性記憶中主觀的情緒喚醒[39],支持了REM睡眠對(duì)情緒喚醒的遺忘作用.

REM睡眠的時(shí)長及γ活動(dòng)預(yù)測(cè)了情緒面孔的準(zhǔn)確評(píng)級(jí),REM的數(shù)量和θ、β的活動(dòng)與中性情緒面孔的記憶鞏固有關(guān).2 d的3 h(4:00—7:00)睡眠會(huì)降低杏仁核與mPFC之間的功能連通性,導(dǎo)致自我報(bào)告的情緒的惡化,而這與REM睡眠的減少有關(guān)[30].REM的缺失可能是SD后情緒面孔加工受損的關(guān)鍵因素.

3.2 REM階段剝奪REMSD會(huì)提高對(duì)負(fù)性刺激的情緒適應(yīng)能力,這與REM的持續(xù)時(shí)間直接相關(guān)[40].REM剝奪可能損傷了睡眠對(duì)于情緒經(jīng)歷中消極色彩的遺忘功能,導(dǎo)致個(gè)體無法迅速感知危險(xiǎn),表現(xiàn)出情緒面孔加工的缺陷.REM剝奪使個(gè)體在面對(duì)威脅性情緒場景時(shí),與情緒處理相關(guān)的腦區(qū)(如前額葉、枕-顳葉皮層)活動(dòng)增強(qiáng)[41],影響了腦在情緒加工前的調(diào)整,導(dǎo)致對(duì)威脅相關(guān)刺激的過度反應(yīng).REM缺失會(huì)在情緒面孔新舊識(shí)別任務(wù)中,損傷負(fù)性和中性情緒面孔的記憶,但沒有發(fā)現(xiàn)與REM睡眠密度的關(guān)系[13],可能與一組7人的低效應(yīng)樣本量有關(guān).

剝奪REM對(duì)社會(huì)排斥條件下的情緒調(diào)節(jié)及其神經(jīng)變化的研究顯示,一夜REM的干擾增加了清晨的消極心境.被動(dòng)觀看社會(huì)排斥場景下,REM剝奪增加了杏仁核活動(dòng),及其與扣帶相對(duì)更強(qiáng)的連接,沒有發(fā)現(xiàn)REM剝奪對(duì)認(rèn)知重評(píng)行為及神經(jīng)上的影響[42].REM睡眠缺乏在一般情緒任務(wù)上的表現(xiàn)和社會(huì)排斥下特定情緒反應(yīng)的不同,選擇性剝奪睡眠階段可能對(duì)情感處理的特定領(lǐng)域產(chǎn)生的影響不同,即在一般狀態(tài)的晨間心境(如使用PANAS測(cè)量)、對(duì)情緒材料的加工和反應(yīng)(如面部表情加工)或情緒狀態(tài)的直接誘導(dǎo)(如誘導(dǎo)社會(huì)排斥的不愉快體驗(yàn)、疼痛處理)的表現(xiàn)可能不同.因此需要使用面孔情緒分類及強(qiáng)度評(píng)級(jí)等范式,為REM剝奪對(duì)情緒面孔加工的影響提供直接證據(jù).

正常個(gè)體的REM剝奪會(huì)誘發(fā)創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙PTSD的癥狀,PTSD患者異常的REM睡眠可能是其過度的情緒反應(yīng)及情緒分類障礙的原因[9].有必要建立REM睡眠在情緒面孔加工的神經(jīng)生理學(xué)框架,從而借助面孔情緒加工范式實(shí)現(xiàn)對(duì)睡眠相關(guān)精神疾病的診斷.

3.3 NREM(SWS)階段剝奪NREM睡眠階段的特點(diǎn)是局部和整體皮層有規(guī)律地發(fā)生慢振蕩,在腦電圖上可見δ頻帶的活動(dòng)[43].SD后恢復(fù)睡眠時(shí),SWS睡眠具有恢復(fù)優(yōu)先性[28],因此SWS被認(rèn)為是滿足機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)主要的睡眠成分.

SWS的作用主要是通過SD進(jìn)行研究,即通過聲刺激或頻繁喚醒來破壞SWS的發(fā)生.在腦電圖上觀察到SWS,用聲音或輕度電刺激喚醒被試,慢波剝奪增加了抑郁心境及負(fù)性的軀體感受[44].一晚幾小時(shí)的NREM睡眠有助于心境狀態(tài)的緩解,不同于短期急性的REM階段對(duì)情緒反應(yīng)的作用.NREM睡眠中的SWS震蕩與一夜之間焦慮的降低有關(guān),恢復(fù)了醒后杏仁核、前扣帶,腦島和前額葉等情緒加工腦結(jié)構(gòu)的正?；顒?dòng)[1].這些腦結(jié)構(gòu)的恢復(fù)是否益于醒后的面孔情緒加工,需要進(jìn)一步探討.

有研究者認(rèn)為REM睡眠主要為改善,使個(gè)體準(zhǔn)確區(qū)分可選方案;而NREM睡眠主要為強(qiáng)化,即提升個(gè)體的實(shí)際檢索能力[45].一晚SWS的持續(xù)時(shí)間與負(fù)性面孔新舊識(shí)別的正確率存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系,SWS選擇性增強(qiáng)了負(fù)性情緒面孔的記憶[28].學(xué)習(xí)后NREM睡眠的持續(xù)時(shí)間與2 d后新舊情緒面孔識(shí)別測(cè)試中的記憶準(zhǔn)確性呈正相關(guān)[21],而REM睡眠與識(shí)別的反應(yīng)速度相關(guān),可能是由于NREM睡眠與REM睡眠在記憶鞏固中的分化功能.缺乏NREM睡眠在面孔情緒分類及強(qiáng)度評(píng)級(jí)中的角色研究.

NREM睡眠似乎是對(duì)睡前日間心境的恢復(fù)及情緒面孔記憶的鞏固,REM睡眠更像是消散面孔情緒記憶情緒色彩的同時(shí),鞏固記憶內(nèi)容,并為覺醒后情緒面孔的準(zhǔn)確分類及評(píng)級(jí)做準(zhǔn)備.增加專門探討睡眠階段對(duì)面孔情緒加工不同方面的情緒腦機(jī)制研究,將有助于我們利用面孔情緒加工任務(wù)診斷睡眠障礙及睡眠異常的精神疾病患者,并實(shí)現(xiàn)對(duì)睡眠治療相關(guān)藥物有效性的預(yù)測(cè).

4 總結(jié)與展望

人類互動(dòng)充滿了情感交流.準(zhǔn)確的面部情緒加工是社會(huì)互動(dòng)成功的關(guān)鍵,也是社會(huì)認(rèn)知和社會(huì)技能的一個(gè)重要方面.童年和青春期是學(xué)習(xí)和發(fā)展這些技能的重要時(shí)期.跨代的隊(duì)列研究表明,睡眠不足愈發(fā)年輕化[32],關(guān)注睡眠缺乏與情緒面孔加工的關(guān)系具有價(jià)值.精神疾病患者普遍存在睡眠結(jié)構(gòu)異常[46],過度的情緒反應(yīng)及情緒分類障礙可能是較差的睡眠帶來的.

研究者從行為到背后的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制闡釋睡眠及剝奪對(duì)情緒面孔加工的影響:SD對(duì)特定情緒面孔加工的損傷,體現(xiàn)在情緒分類、情緒強(qiáng)度評(píng)級(jí)、情緒面孔的識(shí)別記憶等方方面面.SD損傷了情緒面孔處理的關(guān)鍵腦結(jié)構(gòu),如杏仁核、背外側(cè)前額葉和前扣帶[9].整夜的剝奪會(huì)損傷情緒面孔加工時(shí)杏仁核與前腦島的活動(dòng)[20].長期部分睡眠限制會(huì)降低杏仁核與前扣帶回在觀看恐懼面孔時(shí)的功能連接[23].不同睡眠階段對(duì)情緒面孔的加工具有特殊影響:REM睡眠中的特征節(jié)律預(yù)測(cè)了醒后情緒面孔的準(zhǔn)確分類,以及中性情緒面孔記憶的表現(xiàn).一夜的REM睡眠有助于遺忘面孔的情緒信息,保留核心記憶內(nèi)容;REM的缺失會(huì)增強(qiáng)杏仁核等腦結(jié)構(gòu)的活動(dòng),降低杏仁核與內(nèi)側(cè)前額葉之間的功能連接,從而導(dǎo)致面孔情緒加工的缺陷.NREM睡眠中的慢波SWS與負(fù)性情緒面孔記憶的保持有關(guān),并且能夠緩解日間焦慮,修復(fù)第二天杏仁核、前扣帶等情緒加工腦區(qū)的正?；顒?dòng),益于面孔情緒的準(zhǔn)確處理.但由于缺乏睡眠階段及剝奪對(duì)面孔情緒加工的直接證據(jù),未來的研究方向可以集中在以下幾個(gè)方面.

首先,由于睡眠與面孔情緒加工不同研究的結(jié)論具有不一致性,且睡眠階段對(duì)面孔情緒加工的影響大多為間接推測(cè),需要使用面孔情緒加工范式,闡明睡眠及階段剝奪對(duì)特定情緒分類、強(qiáng)度評(píng)級(jí)、情緒面孔記憶鞏固的生理機(jī)制和背后的腦機(jī)制,從而有助于我們理解慢性睡眠障礙患者的表現(xiàn),及背后可能的神經(jīng)生物原因.此外,先前研究睡眠與情緒加工的實(shí)驗(yàn)材料選用的大多為靜態(tài)面孔,可能會(huì)產(chǎn)生更高的準(zhǔn)確性[18],睡眠的細(xì)微變化影響特定情緒面孔的加工差異可能難以在靜態(tài)刺激上予以體現(xiàn),可以使用更具生態(tài)效度的動(dòng)態(tài)面孔.一種新興的、能夠敏感評(píng)估和比較來自身體和面部動(dòng)態(tài)刺激的情緒加工范式(EmBody/EmFace),具備良好的重測(cè)信度和效度.在患有自閉、精神分裂或社交焦慮等社會(huì)互動(dòng)缺陷的患者群體的面部情緒加工研究中,已得到較好應(yīng)用[47],可以作為睡眠障礙患者面孔情緒加工的有效研究手段.

其次,對(duì)重度抑郁癥MDD患者面孔情緒加工表現(xiàn)的系統(tǒng)綜述發(fā)現(xiàn),MDD的面部情緒加工缺陷并非由于智力、注意和感知能力受損所致[48].鑒于各類精神障礙患者異常的REM睡眠結(jié)構(gòu)及REM睡眠在情緒加工中的重要角色[46],REM可能是導(dǎo)致這些精神疾病患者面孔情緒加工障礙的原因,因此探討睡眠階段/睡眠生理,或它們的組合如何相互關(guān)聯(lián),影響隨后的面孔情緒加工,理清背后的神經(jīng)生物機(jī)制,有望借助面孔情緒加工范式實(shí)現(xiàn)對(duì)睡眠相關(guān)精神疾病的診斷,及治療效果的預(yù)測(cè).

最后,輪班工作,以及在警署、醫(yī)療保健、服務(wù)行業(yè)和其他需要準(zhǔn)確區(qū)分他人面孔情緒的行業(yè)中,睡眠缺乏會(huì)帶來許多不利后果.此外,面孔情緒具有傳染性,上司的負(fù)性情緒面孔更容易傳遞給下屬[9].因此設(shè)立合理的倒班休息工作表,并將時(shí)型與工作人員的偏好相匹配[49],以尋求減輕持續(xù)的晝夜節(jié)律紊亂及睡眠干擾對(duì)情緒腦的損害.

以上的研究都集中在一個(gè)特定的方向,即睡眠和睡眠不足對(duì)情緒面孔加工的影響.然而睡眠與情感功能之間存在雙向關(guān)系[50],對(duì)睡前情感經(jīng)歷和睡眠的關(guān)聯(lián)研究較少.大鼠實(shí)驗(yàn)支持了日間壓力對(duì)睡眠的有害影響,社會(huì)壓力也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的睡眠中斷和快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間的減少[1].未來應(yīng)該關(guān)注睡前情緒狀態(tài)與睡眠結(jié)構(gòu)變化對(duì)第二天面孔情緒加工的影響,來闡述睡眠與情緒之間的雙向關(guān)系.

本文總結(jié)了SD的時(shí)長和不同睡眠階段的SD對(duì)于面孔情緒加工的影響,并從行為及認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的視角給出了相應(yīng)的證據(jù),指出了現(xiàn)有研究存在的努力空間,為未來的研究提供了一些思路.