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科研进展

郭桃梅课题组在《Cerebral Cortex》发表文章揭示中-英双语者母语和第二语言消极词情绪信息加工脑网络的同化和适应性

消极情绪的感知和加工在生物进化方面具有非常重要的意义。消极词同时包含基本语义概念和消极情绪内涵,是个体表达消极情绪时需要使用的语言材料。对于双语者来说,一个有意思的现象是:相对母语来说,双语者在感知第二语言的负性情绪信息时情绪体验较弱,有时候更倾向于用第二语言来表达一些不便用母语描述的负性情绪。已有的很多功能磁共振成像(fMRI)研究考察了母语消极词加工的神经机制,但是各个研究之间得到的具体脑区结果不尽一致,使用元分析有助于更客观地揭示参与消极词情绪加工的脑机制。此外,各个脑区之间如何协同,双语者在处理母语和第二语言消极词情绪信息时,对应脑网络如何实现同化和适应都是有待解决的问题。


北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室郭桃梅课题组2023年4月在《Cerebral Cortex》在线发表了题为“Processing negative emotion in two languages of bilinguals: Accommodation and assimilation of the neural pathways based on a meta-analysis”的研究论文。该研究首先使用激活似然估计方法针对1997年至2022年有关消极情绪词的fMRI研究进行了基于坐标的元分析,然后将元分析计算得到的6个区域作为有效连接分析的感兴趣区,并使用扩展的统一结构方程模型构建了中-英双语者母语和第二语言消极词情绪信息加工的脑网络。研究发现,双语者处理两种语言消极情绪时在负责情绪调节的背侧通路上具有相似性,在负责情绪产生和反应的腹侧通路上具有差异性,表明双语消极情绪加工脑网络存在神经同化和适应性现象。


研究一遵循标准的元分析流程,让两位研究者同时进行文献鉴定、搜集、筛选与选择过程,并最终保留了符合标准的29篇文献(见图1),共包含1589名被试,256个激活坐标和32个实验组。然后使用GingerALE 3.0.2 (brainmap.org) 进行数据分析,元分析结果发现了6个与消极词情绪信息加工有关的脑区,分别是左侧内侧前额叶、左侧杏仁核、左侧后扣带回、左侧额下回、左侧颞下回和左侧丘脑(见图2a)。这些脑区在消极情绪加工中发挥重要作用,参与了情绪反应以及情绪调节过程,是情绪加工脑网络中的关键脑区。


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图1 PRISMA元分析文献检索的标准化流程


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图2(a) 基于坐标的ALE元分析脑区结果(消极词 vs 中性词)。L.= 左侧;mPFC = 内侧前额叶皮层;IFG = 额下回;PCC = 后扣带回皮层;ITG = 颞下回。(b) 母语消极词情绪加工的大脑网络连接图。 (c) 第二语言消极词情绪加工的大脑网络连接图。背侧通路用蓝色连接表示,腹侧通路用红色连接表示。


研究二以汉语和英语情绪词和中性词为实验材料,使用fMRI技术采集了25名中-英双语者完成词汇判断任务时的大脑活动,并将元分析得到的6个脑区结果作为感兴趣区,使用扩展统一结构方程模型构建了母语和第二语言消极词情绪信息加工的脑网络。结果表明,母语消极词情绪信息加工的脑网络包含两条通路,起点均为左侧额下回,腹侧通路由左侧杏仁核、左侧颞下回和左侧丘脑组成,该通路主要参与了情绪反应、识别和产生过程;背侧通路由左侧额下回、左侧内侧前额叶和左侧后扣带回组成,该通路与调节和管理情绪反应和状态有关(见图2b)。与母语的脑网络总体一致,第二语言情绪信息加工的脑网络同样也包含两条通路,但差异体现在左侧额下回到左侧杏仁核的连接被切断,调整为左侧内侧前额叶到左侧丘脑的连接(见图2c)。因此,二语的情绪加工自动化程度较弱可能跟左侧额下回(负责语义加工)和左侧杏仁核(负责情绪加工)这两条通路之间的断裂有关。


该研究首次从消极词加工的角度,探讨了双语者消极情绪处理的脑网络机制,并且开创性地使用元分析确定的客观脑区作为ROI建构脑网络,揭示了两种语言中消极情绪脑网络的相似性和差异性,为双语研究领域中的同化和顺应理论提供了研究证据,对学习新语言可能发生的大脑神经变化也提供了新的重要见解。此外,本研究构建的消极词情绪信息加工的脑网络呈现出的双通路模式,也是对当前消极情绪双系统神经框架理论的重要补充。


文章的第一作者是郭桃梅课题组2020级硕士生党钦普,合作者为辛辛那提大学的马凤阳、郭桃梅课题组的2022届硕士毕业生苑启明、华中农业大学的付永奔、伦敦大学的博士生陈珂月、郭桃梅课题组的2021届硕士毕业生张兆祺和卢春明教授,通讯作者为郭桃梅教授。该研究获得了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、北京师范大学学科交叉建设项目资金等资助。


文章链接:Dang, Q., Ma, F., Yuan, Q., Fu, Y., Chen, K., Zhang, Z., Lu, C., & Guo, T. (2023). Processing negative emotion in two languages of bilinguals: Accommodation and assimilation of the neural pathways based on a meta-analysis. Cerebral cortex, bhad121.
https://doi.org/10.1093/cercor/bhad121