張丹丹 陳 鈺 敖 翔 孫國(guó)玉劉黎黎 侯新琳 陳玉明

(1深圳大學(xué)心理與社會(huì)學(xué)院; 2深圳市情緒與社會(huì)認(rèn)知科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(深圳大學(xué)), 深圳 518060)(3北京大學(xué)第一醫(yī)院兒科, 北京 100034)

1 引言

語(yǔ)音(即人發(fā)出的說(shuō)話聲)是我們?cè)谌粘Ｉ钪薪佑|最為頻繁的聲音類(lèi)型, 它不僅能傳遞語(yǔ)義信息,還能傳達(dá)說(shuō)話人的情緒狀態(tài)(Belin, Fecteau, & Bédard,2004)。對(duì)語(yǔ)音中情緒信息的準(zhǔn)確解碼能讓個(gè)體更好地適應(yīng)社會(huì)環(huán)境(Decety & Howard, 2013; Frühholz &Grandjean, 2013; Hawk, Van Kleef, Fischer, & Van der Schalk, 2009)。在生長(zhǎng)發(fā)育早期, 新生兒(年齡為0～28天)及嬰兒(年齡為1～12月)的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)比視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)育得更加完善, 因此語(yǔ)音中的情緒比面孔等視覺(jué)載體所傳達(dá)的情緒對(duì)嬰兒的生存和發(fā)展更為重要(Grossmann, 2010; Vaish, Grossmann, & Woodward,2008; Vaish & Striano, 2004)。

語(yǔ)音中的情緒可由語(yǔ)義傳達(dá), 也可通過(guò)聲音的頻率、響度及節(jié)律等特征的有機(jī)組合而表達(dá)(Brük,Kreifelts, & Wildgruber, 2011)。考慮到小嬰兒尤其是新生兒尚不具備語(yǔ)義理解的能力, 本文僅探討對(duì)后者, 即對(duì)語(yǔ)音中情緒性韻律(emotional prosody)的加工。新生兒的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)已完全具備了加工音調(diào)的能力(Háden et al., 2009), 其大腦的右側(cè)(相比于左側(cè))顳上溝和顳中回會(huì)被語(yǔ)音中變化的韻律顯著激活(Arimitsu et al., 2011; Telkemeyer et al., 2009),同時(shí)他們的額葉對(duì)音調(diào)不停變化的語(yǔ)音(相比于音調(diào)一層不變的語(yǔ)音)有特異性的激活, 這些結(jié)果提示此發(fā)育階段的大腦已可區(qū)分語(yǔ)音中不同的韻律模式(Saito et al., 2007)。在情緒性語(yǔ)音(或旋律)加工方面, 雖然已有研究表明, 5月齡的嬰兒在聽(tīng)音樂(lè)時(shí)能區(qū)分悲傷和高興的旋律(Flom & Pick, 2012),5～7月齡的嬰兒能分辨不同情緒種類(lèi)的語(yǔ)音(Flom& Bahrick, 2007), 7月齡的嬰兒能捕捉到面孔與語(yǔ)音中一致性的情緒信息(Grossmann, Striano, &Friederici, 2005), 但目前對(duì)人類(lèi)剛出生的時(shí)期, 即新生兒階段的研究還非常少。

人類(lèi)是否在出生時(shí)即具有分辨不同種類(lèi)情緒性語(yǔ)音的能力？如果有, 新生兒對(duì)情緒的加工是否存在正性或負(fù)性偏向？這第二個(gè)問(wèn)題的提出基于以下事實(shí)：已知兒童、青少年、成年人對(duì)情緒信息的加工存在負(fù)性偏向(negativity bias), 即對(duì)負(fù)性信息投入更多的注意、評(píng)價(jià)、記憶等認(rèn)知資源(Ito,Larsen, Smith, & Cacioppo, 1998), 但此情緒加工的負(fù)性偏向似乎并不是與生俱來(lái)的。Vaish等人(2008)總結(jié)了基于面孔和語(yǔ)音的研究發(fā)現(xiàn), 嬰兒在6～7月齡后才表現(xiàn)出明顯地對(duì)負(fù)性情緒的加工偏向。例如,視覺(jué)通路的研究表明, 6月齡嬰兒的大腦對(duì)恐懼(相比于中性)面孔注視的物體表現(xiàn)出更大的中央?yún)^(qū)事件相關(guān)負(fù)成分(Hoehl & Striano, 2010); 7月齡嬰兒對(duì)恐懼(相比于高興)面孔的注視時(shí)間更長(zhǎng), 中央?yún)^(qū)負(fù)成分的幅度更大(Peltola, Lepp?nen, M?ki, &Hietanen, 2009)。聽(tīng)覺(jué)通路的研究表明, 7月齡嬰兒的大腦對(duì)憤怒(相比于高興和中性)語(yǔ)音表現(xiàn)出右側(cè)顳葉的顯著激活(Grossmann, Oberecker, Koch, &Friederici, 2010), 且額區(qū)及中央?yún)^(qū)呈現(xiàn)出更大的事件相關(guān)負(fù)成分(Grossmann et al., 2005)。而支持早期正性加工偏向的研究顯示, 5月齡嬰兒在聽(tīng)贊賞性(相比于責(zé)備性)語(yǔ)音時(shí)表現(xiàn)出更多的微笑反應(yīng)(Fernald, 1993); 4月齡嬰兒對(duì)高興面孔注視的時(shí)間明顯長(zhǎng)于憤怒和中性面孔(LaBarbera, Izard, Vietze,& Parisi, 1976), 同時(shí)他們對(duì)高興(相比于恐懼)面孔注視的物體顯示出更大的額區(qū)及中央?yún)^(qū)負(fù)成分(Rigato, Farroni, & Johnson, 2010)。然而, 上述針對(duì)正負(fù)性情緒加工偏向的研究?jī)H考察了月齡大于3月的嬰兒, 目前對(duì)小月齡嬰兒特別是新生兒的相關(guān)報(bào)道還非常少。

據(jù)我們所知, 僅有三項(xiàng)研究直接比較了新生兒對(duì)正性和負(fù)性情緒材料的加工。較早期的一項(xiàng)行為學(xué)研究發(fā)現(xiàn), 與憤怒、悲傷和中性的語(yǔ)音相比, 高興語(yǔ)音能在新生兒被試中引起更長(zhǎng)時(shí)間的睜眼反應(yīng)(Mastropieri & Turkewitz, 1999)。更近期的一項(xiàng)行為學(xué)研究考察了新生兒對(duì)高興和恐懼面孔的注視時(shí)間, 發(fā)現(xiàn)他們對(duì)高興面孔的注視時(shí)間更長(zhǎng)(Farroni,Menon, Rigato, & Johnson, 2007)。隨后Cheng等人(Cheng, Lee, Chen, Wang, & Decety, 2012)利用odd-ball范式研究了新生兒對(duì)情緒性語(yǔ)音加工的事件相關(guān)電位(event related potential, ERP), 首次為新生兒區(qū)分語(yǔ)音情緒提供了神經(jīng)學(xué)層面(電生理指標(biāo))的證據(jù)。該研究發(fā)現(xiàn)恐懼語(yǔ)音比高興語(yǔ)音在額-中央?yún)^(qū)誘發(fā)出了更大的失匹配電位。由于該ERP成分在新生兒中表現(xiàn)為正幅度(Dehaene-Lambertz,2000; Friederici, Friedrich, & Weber, 2002; Lepp?nen et al., 2004; Ruusuvirta, Huotilainen, Fellman, &N??t?nen, 2009; Winkler et al., 2003), 與通常在成人中發(fā)現(xiàn)的失匹配負(fù)波極性相反, 我們稱(chēng)該成分為“失匹配反應(yīng)” (mismatch response, MMR; Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014)。顯然地, 在新生兒階段僅有的三項(xiàng)研究對(duì)情緒加工的正負(fù)性偏向給出了相反的答案：前兩項(xiàng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)支持正性偏向而Cheng等人(2012)的實(shí)驗(yàn)支持負(fù)性偏向。

綜上所述, 目前對(duì)新生兒情緒性語(yǔ)音加工的研究還非常缺乏, 且在“情緒加工的正負(fù)性偏向”問(wèn)題上出現(xiàn)了看似矛盾的結(jié)論。新生兒被試是一組特殊的群體, 他們無(wú)法按照主試的意愿安靜并專(zhuān)注地完成實(shí)驗(yàn), 在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)偽跡等會(huì)對(duì)行為學(xué)及神經(jīng)學(xué)指標(biāo)產(chǎn)生較大的干擾, 因此對(duì)新生兒群體的研究往往需要累積較多的證據(jù)才能得出相對(duì)可靠的結(jié)論。本研究即以此為目的, 我們擬通過(guò)兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn),利用ERP技術(shù)考察新生兒對(duì)高興、憤怒、恐懼語(yǔ)音的大腦反應(yīng)。參考Cheng等人(2012)的研究, 本實(shí)驗(yàn)采用odd-ball范式播放語(yǔ)音材料, 這是因?yàn)樵摲妒奖绕渌粍?dòng)任務(wù)范式(例如兩類(lèi)刺激以等概率播放)在檢測(cè)被試對(duì)不同刺激的分辨能力方面具有更高的敏感性(Ferrari, Bradley, Codispoti, & Lang,2010)。實(shí)驗(yàn)1采用經(jīng)典的odd-ball范式, 在三個(gè)block中分別誘發(fā)三種情緒語(yǔ)音相應(yīng)的ERP波形,通過(guò)直接比較三種條件下的MMR幅度考察新生兒大腦對(duì)正負(fù)性情緒的敏感性。實(shí)驗(yàn)2采用偏差和標(biāo)準(zhǔn)刺激反轉(zhuǎn)的odd-ball范式, 一方面重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果, 一方面排除實(shí)驗(yàn)1中情緒間MMR的差異來(lái)源于情緒語(yǔ)音物理屬性差異的可能性。在本次研究中, 我們采用了與Cheng等人(2012)相同的實(shí)驗(yàn)材料。根據(jù)Cheng等人(2012)的結(jié)果, 本文假設(shè)：人類(lèi)出生后即具有分辨正負(fù)情緒性語(yǔ)音的能力, 并且可能對(duì)負(fù)性情緒存在一定的加工偏向, 即憤怒和(或)恐懼語(yǔ)音比高興語(yǔ)音能誘發(fā)更大幅度的MMR。

2 方法

2.1 被試

實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2分別招募了25名和35名剛出生(一周內(nèi))的健康足月新生兒。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中分別有7名和6名被試由于哭鬧(腦電偽跡過(guò)大)未能完成數(shù)據(jù)采集。因此實(shí)驗(yàn)1的有效被試為18名(9男9女),胎齡38.9 ± 0.9周, 年齡3.2 ± 1.3天; 實(shí)驗(yàn)2的有效被試為29名(15男14女), 胎齡38.7 ± 1.0周, 年齡2.8 ± 1.2天。被試的納入標(biāo)準(zhǔn)如下：1)出生體重符合胎齡; 2)實(shí)驗(yàn)前及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)異常臨床表現(xiàn); 3)實(shí)驗(yàn)前至少48小時(shí)未使用鎮(zhèn)靜劑; 4)耳聲發(fā)射篩查未發(fā)現(xiàn)聽(tīng)力障礙(OAE, ILO88 Dpi, Otodynamics Ltd,Hatfield, UK); 5)生后1 min及5 min的Apgar評(píng)分不低于9分; 6) 6月齡時(shí)神經(jīng)系統(tǒng)隨訪未發(fā)現(xiàn)異常。排除標(biāo)準(zhǔn)如下：1)缺氧缺血性腦病; 2)腦室出血或白質(zhì)損傷(超聲檢查); 3)重度先天畸形; 4)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染; 5)代謝疾病; 6)驚厥或癲癇(臨床表現(xiàn))。

新生兒家屬被告知了研究的目的和內(nèi)容, 實(shí)驗(yàn)前均簽署了知情同意書(shū)。實(shí)驗(yàn)方案獲得了北京大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料

本研究采用了Cheng等(2012)的情緒語(yǔ)音材料,該材料的有效性已經(jīng)多項(xiàng)研究得到了證實(shí)(e.g., Fan,Hsu, & Cheng, 2013; Hung, Ahveninen, & Cheng, 2013;Zhang et al., 2014)。實(shí)驗(yàn)中共使用四個(gè)雙音節(jié)"dada"語(yǔ)音, 它們分別表現(xiàn)出憤怒、恐懼、高興、中性四種情緒(圖1)。簡(jiǎn)言之, 語(yǔ)音材料的制作流程如下：一名年輕成年女性重復(fù)發(fā)出四種情緒條件下的“dada”聲各15次; 這60份語(yǔ)音材料經(jīng)由120名成年人進(jìn)行情緒類(lèi)型及強(qiáng)度的5點(diǎn)評(píng)分, 分別選出憤怒、恐懼、高興、中性評(píng)分最高的4份材料作為實(shí)驗(yàn)材料; 利用音頻編輯軟件(Adobe Audition, Adobe Systems Inc., San Jose, USA)將實(shí)驗(yàn)材料編輯為相同的長(zhǎng)度及響度。

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)在北京大學(xué)第一醫(yī)院兒科病房進(jìn)行, 病房背景噪聲約30dB SPL (希瑪噪音計(jì)AS804, 東莞萬(wàn)創(chuàng)電子制品有限公司, 東莞, 中國(guó))。語(yǔ)音材料通過(guò)入耳式主動(dòng)降噪耳機(jī)播放(IER-NW500N, Sony Corp.,Tokyo, Japan), 平均響度為50 dB SPL。

被試進(jìn)食結(jié)束后10 min開(kāi)始實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(安置腦電電極等), 準(zhǔn)備過(guò)程少于10 min。之后保持實(shí)驗(yàn)室安靜, 讓被試進(jìn)入自然睡眠。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用“振幅整合腦電圖”技術(shù)(Olympic CFM 6000, Natus, Seattle,USA)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被試的睡眠-覺(jué)醒狀態(tài)(圖2A), 振幅整合腦電圖的電極放置于CP3及CP4位置, 該睡眠監(jiān)測(cè)儀與本研究考察的腦電信號(hào)系統(tǒng)獨(dú)立。被試一旦進(jìn)入“活動(dòng)睡眠”狀態(tài)(active sleep, 相當(dāng)于成人的快速眼動(dòng)睡眠期)并穩(wěn)定3～5 min后開(kāi)始播放語(yǔ)音材料。振幅整合腦電圖技術(shù)及新生兒睡眠分期可參考本課題組前期發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)(Zhang et al., 2011;2014)。

實(shí)驗(yàn)采用oddball范式(Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014), 被試在睡眠中被動(dòng)收聽(tīng)情緒性語(yǔ)音材料。按照情緒條件, 被動(dòng)收聽(tīng)任務(wù)包含高興、憤怒、恐懼3個(gè)block, block之間有10 s的間隙, block的順序在被試間平衡。每個(gè)block含500個(gè)試次, 其中標(biāo)準(zhǔn)刺激400個(gè)試次, 偏差刺激100個(gè)試次。每?jī)蓚€(gè)偏差刺激之間至少含兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激。每條語(yǔ)音刺激長(zhǎng)度為350 ms, 刺激間隔為450～850 ms (Hirasawa,Kurihara, & Konishi, 2002; Zhang et al., 2014), 即每個(gè)block的500個(gè)試次共用時(shí)500 s (8.3 min)。

實(shí)驗(yàn)1含一個(gè)session, 每名新生兒收聽(tīng)高興、憤怒、恐懼各1個(gè)block, 情緒語(yǔ)音作為偏差刺激,中性語(yǔ)音作為標(biāo)準(zhǔn)刺激。實(shí)驗(yàn)2含兩個(gè)session, 每個(gè)session包括高興、憤怒、恐懼各1個(gè)block。在其中一個(gè)session中, 情緒語(yǔ)音作為偏差刺激, 中性語(yǔ)音作為標(biāo)準(zhǔn)刺激; 而在另一個(gè)session中偏差和標(biāo)準(zhǔn)刺激反轉(zhuǎn), 即情緒語(yǔ)音作為標(biāo)準(zhǔn)刺激, 中性語(yǔ)音作為偏差刺激。每名新生兒進(jìn)行兩個(gè)session的實(shí)驗(yàn), session的順序在被試間平衡。

2.4 數(shù)據(jù)采集及分析

腦電數(shù)據(jù)由HANDYEEG系統(tǒng)采集(Micromed,Treviso, Italy), 采樣率256 Hz, 電極-頭皮間的電阻低于5 kΩ。以左側(cè)乳突為參考電極。為了與已有的研究一致(Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014),實(shí)驗(yàn)1考察F3, F4, C3, C4, P3, P4共6個(gè)電極點(diǎn)上的腦電信號(hào)(圖2B)。實(shí)驗(yàn)2根據(jù)Cheng等人(2012)以及實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果, 簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)采集操作, 僅考察F3和F4電極點(diǎn)上的腦電信號(hào)。

腦電離線轉(zhuǎn)為雙側(cè)乳突平均參考, 之后分別經(jīng)過(guò)濾波(0.01～30 Hz)、分段(-200～1000 ms)、基線矯正(-200～0 ms)、剔除幅度超過(guò)±150 μV的試次。本文采用平均幅度來(lái)衡量MMR, 時(shí)間窗為語(yǔ)音刺激開(kāi)始呈現(xiàn)后的300～500 ms (Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014)。

統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS Statistics 20.0 (IBM Corp.,Somers, USA)。描述性統(tǒng)計(jì)量表示為“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。顯著性水平為p〈 0.05。多重比較采用Bonferroni矯正。采用Greenhouse-Geisser方法矯正自由度。對(duì)MMR的平均幅度進(jìn)行雙因素重復(fù)測(cè)量方差分析,兩個(gè)被試內(nèi)因素分別為語(yǔ)音情緒類(lèi)型(憤怒、恐懼、高興)和電極點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)1：F3、F4、C3、C4、P3、P4;實(shí)驗(yàn)2：F3、F4)。

實(shí)驗(yàn)1在統(tǒng)計(jì)時(shí)并未使用傳統(tǒng)的“差異波”, 而是基于原始波形直接比較三種情緒條件的MMR幅度(Cheng等人(2012)的研究亦如此)。這主要是因?yàn)榕c健康成人的ERP數(shù)據(jù)相比, 新生兒數(shù)據(jù)的信噪比非常低(主要由運(yùn)動(dòng)偽跡造成), 因而使用差異波會(huì)引入較明顯的噪聲(減法會(huì)將標(biāo)準(zhǔn)刺激條件的噪聲引入所有的情緒條件)。

實(shí)驗(yàn)2采用了偏差和標(biāo)準(zhǔn)刺激反轉(zhuǎn)的odd-ball范式, 需要計(jì)算由同一種情緒語(yǔ)音材料誘發(fā)的偏差刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激間的差異波(例如高興條件下的差異波等于高興作為偏差刺激的ERP減去高興作為標(biāo)準(zhǔn)刺激的ERP)?？紤]到差異波的低信噪比特性,實(shí)驗(yàn)2招募了比實(shí)驗(yàn)1更多的被試(18vs.29)以增強(qiáng)統(tǒng)計(jì)的顯著性。

3 結(jié)果

3.1 實(shí)驗(yàn)1

情緒的主效應(yīng)顯著,F(2, 34)=5.27,p= 0.012,=0.235。高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (此處為絕對(duì)幅度; 3.49 ± 1.23 μV)顯著大于憤怒語(yǔ)音誘發(fā)的MMR(2.90 ± 1.25 μV),p=0.010; 高興和恐懼條件下的MMR無(wú)顯著差異(3.12 ± 1.18 μV,p=0.138); 恐懼和憤怒條件下的MMR無(wú)顯著差異(p=0.893)。電極點(diǎn)的主效應(yīng)不顯著,F(5, 85) 〈 1。情緒和電極點(diǎn)的交互作用顯著,F(10, 170)=2.41,p= 0.025,=0.125 (圖3)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 在F3電極點(diǎn)上情緒效應(yīng)顯著(F(2, 34)=13.94,p〈 0.001)：高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (3.92 ± 1.17 μV)顯著大于憤怒語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (2.40 ± 1.33 μV),p〈 0.001; 高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR略大于恐懼語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (3.15 ±1.02 μV), 但僅邊緣顯著,p=0.059; 恐懼和憤怒條件下的MMR無(wú)顯著差異,p=0.077。在F4電極點(diǎn)上情緒效應(yīng)顯著(F(2, 34)=21.12,p〈 0.001)：高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (3.88 ± 1.07 μV)顯著大于憤怒(2.77 ± 0.90 μV,p〈 0.001)及恐懼(2.93 ± 1.07 μV,p=0.001)語(yǔ)音誘發(fā)的MMR; 恐懼和憤怒條件下的MMR無(wú)顯著差異(p=1.000)。在其他四個(gè)電極點(diǎn), 情緒效應(yīng)不顯著,F(2, 34) 〈 1。

3.2 實(shí)驗(yàn)2

本實(shí)驗(yàn)獲得了三種情緒條件作為偏差刺激(圖4A)和標(biāo)準(zhǔn)刺激的波形(圖4B), 也計(jì)算出了同一種情緒語(yǔ)音誘發(fā)的偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激之差的差異波(圖4C)。當(dāng)情緒語(yǔ)音作為偏差刺激時(shí), 與實(shí)驗(yàn)1類(lèi)似, 情緒的主效應(yīng)顯著,F(2, 56)=6.94,p= 0.002,=0.197 (圖4A)。高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (此處為絕對(duì)幅度; 3.38 ± 1.14 μV)顯著大于憤怒(2.23 ±1.56 μV,p=0.009)和恐懼語(yǔ)音誘發(fā)的MMR (2.37 ±1.37 μV,p=0.008); 恐懼和憤怒條件下的MMR無(wú)顯著差異(p=1.000)。電極點(diǎn)的主效應(yīng)不顯著,F(1, 28) 〈1。當(dāng)情緒語(yǔ)音作為標(biāo)準(zhǔn)刺激時(shí), 情緒效應(yīng)不顯著(F(2, 56) 〈 1, 高興= 1.45 ± 1.06 μV, 憤怒= 1.43 ±1.19 μV, 恐懼= 1.54 ± 1.15 μV; 圖4B), 電極點(diǎn)的主效應(yīng)不顯著,F(1, 28) 〈 1。對(duì)差異波進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)情緒主效應(yīng)顯著,F(2, 56)=4.14,p= 0.021,=0.129 (圖4C)。高興語(yǔ)音誘發(fā)的差異波(1.97 ± 1.64 μV)大于憤怒(0.75 ± 1.72 μV,p=0.058; 邊緣顯著)和恐懼語(yǔ)音誘發(fā)的差異波(0.88 ± 1.81 μV,p=0.048); 恐懼和憤怒條件下的差異波無(wú)顯著差異(p=1.000)。電極點(diǎn)的主效應(yīng)不顯著,F(1, 28) 〈 1。

4 討論

本研究采用ERP技術(shù), 通過(guò)兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)考察了出生后一周以?xún)?nèi)的新生兒(平均年齡3天)在被動(dòng)收聽(tīng)不同情緒種類(lèi)(高興、憤怒、恐懼)的韻律性語(yǔ)音時(shí)的大腦神經(jīng)響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新生兒大腦的額區(qū)(F3和F4電極點(diǎn))可以區(qū)分情緒性語(yǔ)音的正負(fù)性,正性(高興)語(yǔ)音誘發(fā)的MMR幅度明顯大于負(fù)性(憤怒和恐懼)語(yǔ)音。這一結(jié)果首次從神經(jīng)學(xué)層面(電生理指標(biāo))為新生兒情緒性語(yǔ)音加工的正性偏向提供了證據(jù)。

本文考察的MMR是新異刺激(較之于標(biāo)準(zhǔn)刺激)在新生兒大腦誘發(fā)的一個(gè)腦電正成分, 它相當(dāng)于成人大腦額區(qū)(或額-中央?yún)^(qū))產(chǎn)生的失匹配負(fù)波(mismatch negativity, MMN)。聽(tīng)覺(jué)MMN的峰值常出現(xiàn)在刺激呈現(xiàn)后150～250 ms, 新異刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激的波形相減即得到一個(gè)負(fù)波(N??t?nen, Paavilainen,Rinne, & Alho, 2007)。MMN反映大腦對(duì)刺激間差異的自動(dòng)化的探測(cè)能力, 由于其產(chǎn)生不需要注意的參與, 該成分被認(rèn)為是最適合用于嬰兒的腦功能研究的ERP成分之一。本文及其他新生兒聽(tīng)覺(jué)研究(Cheng et al., 2012; Dehaene-Lambertz, 2000;Friederici et al., 2002; Lepp?nen et al., 2004;Ruusuvirta et al., 2009; Winkler et al., 2003)觀察到的MMR可看作是MMN在發(fā)育早期的雛形, 由于新生兒的大腦發(fā)育還極為不成熟, 此階段的MMR表現(xiàn)為正成分, 且潛伏期延后。已有的腦電溯源分析表明MMN/MMR的神經(jīng)源在顳上溝(superior temporal sulcus, STS), 該腦區(qū)(特別是右側(cè)STS)恰好是成人加工情緒性語(yǔ)音的腦區(qū)(Belin, Zatorre,Lafaille, Ahad, & Pike, 2000; Ethofer et al., 2012)。雖然由于ERP技術(shù)的低空間分辨率, 我們并不能斷言情緒性語(yǔ)音加工的核心腦區(qū)在新生兒階段已有相當(dāng)程度的功能分化, 本文的結(jié)果至少說(shuō)明人類(lèi)出生時(shí)即可自動(dòng)地分辨情緒性語(yǔ)音的正負(fù)性, 且對(duì)正性情緒信息更加敏感。

本文得到的“新生兒對(duì)情緒加工的正性偏向”的結(jié)論不符合實(shí)驗(yàn)前的假設(shè), 即與Cheng等人(2012)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相反。我們認(rèn)為可能的原因有三點(diǎn)。第一, Cheng等人(2012)采用了odd-ball范式的變式(隨機(jī)設(shè)計(jì)), 同時(shí)將兩種偏差刺激(即高興和恐懼語(yǔ)音)以各10%的概率混入到標(biāo)準(zhǔn)刺激(即中性語(yǔ)音)中, 繼而發(fā)現(xiàn)恐懼語(yǔ)音誘發(fā)的MMR比高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR更大。本研究采用了經(jīng)典的odd-ball范式(block設(shè)計(jì)), 將高興、憤怒、恐懼三種語(yǔ)音分別以20%的概率混入到3個(gè)block中, 發(fā)現(xiàn)高興語(yǔ)音誘發(fā)的MMR比憤怒和恐懼語(yǔ)音誘發(fā)的MMR更大。我們認(rèn)為, Cheng等人(2012)的隨機(jī)設(shè)計(jì)在同一個(gè)時(shí)間段中混入了高興和恐懼語(yǔ)音, 而這二者誘發(fā)的正性和負(fù)性情緒效應(yīng)可能存在一定程度的相互抵消, 從而降低了結(jié)果的有效性。當(dāng)然, 兩種odd-ball方案中哪種更適用于考察本問(wèn)題還有待進(jìn)一步討論, 此處僅提供兩項(xiàng)研究結(jié)果不一致的可能原因。第二, Cheng等人(2012)的實(shí)驗(yàn)在新生兒清醒或睡眠時(shí)均有進(jìn)行, 而本研究嚴(yán)格控制了被試的狀態(tài), 即僅在新生兒的“活動(dòng)睡眠”階段(類(lèi)似于成人“快速動(dòng)眼睡眠”階段)采集ERP數(shù)據(jù)。考慮到MMN/MMR會(huì)受到睡眠-覺(jué)醒狀態(tài)的影響(Hirasawa et al., 2002; Zhang et al., 2014), 這也可能是兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的原因。第三, 由于眼動(dòng)、體動(dòng)等運(yùn)動(dòng)偽跡, 新生兒ERP數(shù)據(jù)的信噪比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于成人數(shù)據(jù), 降低了單次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。因此, 我們認(rèn)為繼續(xù)進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)才能對(duì)“新生兒情緒偏向”問(wèn)題給出準(zhǔn)確的回答。

本文繼Mastropieri等人(1999)和Farroni等人(2007)的行為學(xué)實(shí)驗(yàn), 首次提供了新生兒情緒加工正性偏向的神經(jīng)電生理證據(jù)。除了直接考察新生兒對(duì)正負(fù)性情緒的加工, 還有一些研究也從側(cè)面支持了新生兒的正性情緒偏好。例如, 不少研究發(fā)現(xiàn),與“成人用語(yǔ)” (adult-directed speech)相比, 新生兒更偏好“嬰兒用語(yǔ)” (infant-directed speech, 一種提高音調(diào)、加重重音、語(yǔ)調(diào)更歡快的說(shuō)話方式) (Cooper& Aslin, 1990; Singh, Morgan, & Best, 2002), “嬰兒用語(yǔ)”而非“成人用語(yǔ)”可顯著激活新生兒的額區(qū)(Saito et al., 2007)。另外, 與陌生人的聲音相比, 新生兒更喜歡母親的聲音(DeCasper & Fifer, 1980)。這些發(fā)現(xiàn)的可能原因之一是兒語(yǔ)和母親的聲音通常表現(xiàn)出更多的積極情緒(Saito, Fukuhara, Aoyama,& Toshima, 2009; Singh et al., 2002), 因此它們可作為正性情緒偏向的間接證據(jù)。前文已指出, 雖然“負(fù)性偏向”是情緒加工中的一個(gè)普遍現(xiàn)象, 但該偏向僅當(dāng)嬰兒發(fā)育到6～7月齡之后才能被穩(wěn)定地觀察到,而此前嬰兒似乎對(duì)正性情緒信息更感興趣(Vaish et al., 2008)。情緒加工偏好由正性向負(fù)性的轉(zhuǎn)變可以通過(guò)“范圍-頻率假說(shuō)” (range-frequency hypothesis;Parducci, 1995)進(jìn)行解釋。簡(jiǎn)言之, 新生兒及小嬰兒在日常生活中頻繁地接收到來(lái)自撫養(yǎng)者的積極情緒信號(hào), 習(xí)得撫養(yǎng)者的正性情緒線索(例如高興的聲音或表情)與良好照料(擁抱、撫摸、喂食)的聯(lián)結(jié)會(huì)使他們從撫養(yǎng)者那里得到更多生理養(yǎng)分和心理?yè)嵛?。相? 此階段他們暴露在負(fù)性情緒環(huán)境中的概率極小, 同時(shí)由于他們的運(yùn)動(dòng)能力不足, 無(wú)法主動(dòng)逃避危險(xiǎn), 即使他們對(duì)負(fù)性線索加強(qiáng)了關(guān)注也并不能獲得明顯的生存優(yōu)勢(shì)。直到6～7月齡之后, 嬰兒運(yùn)動(dòng)能力快速發(fā)展, 他們開(kāi)始主動(dòng)探索周邊世界,伴隨而來(lái)的是來(lái)自撫養(yǎng)者的逐漸增多的負(fù)性提示(例如父母驚恐的表情或呵斥), 嬰兒此時(shí)需要對(duì)這些負(fù)性信息進(jìn)行更快和更準(zhǔn)確的加工(例如Grossmann et al., 2005; 2010; Hoehl & Striano, 2010; Peltola et al., 2009), 從而使自己免受或少受傷害。因此, 嬰兒出生后先表現(xiàn)出對(duì)情緒加工的正性偏向, 之后再發(fā)展為負(fù)性偏向, 這對(duì)人類(lèi)早期的發(fā)育和發(fā)展具有重要作用。認(rèn)識(shí)此情緒加工的發(fā)展規(guī)律有利于我們制定更科學(xué)的育兒方案, 同時(shí)可幫助我們及早發(fā)現(xiàn)情緒和認(rèn)知發(fā)育有障礙的患兒(例如自閉癥患兒)。

總結(jié)來(lái)說(shuō), 本研究試圖回答兩個(gè)問(wèn)題：新生兒能否區(qū)分不同種類(lèi)的情緒？他們對(duì)情緒信息的加工是否存在正性或負(fù)性偏向？實(shí)驗(yàn)采用了經(jīng)典的odd-ball范式以及偏差和標(biāo)準(zhǔn)刺激反轉(zhuǎn)的odd-ball范式, 在三個(gè)block中分別考察高興、憤怒、恐懼三種語(yǔ)音誘發(fā)的MMR。兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致證明,新生兒大腦可自動(dòng)辨別正性與負(fù)性情緒語(yǔ)音, 但尚不能將憤怒和恐懼兩種負(fù)性語(yǔ)音區(qū)分開(kāi)來(lái)。更重要的是, 高興語(yǔ)音比兩種負(fù)性語(yǔ)音誘發(fā)了更大的MMR幅度, 這一結(jié)果從神經(jīng)電生理的層面證實(shí)了新生兒對(duì)情緒語(yǔ)音加工的正性偏好。我們認(rèn)為出生后的這種正性偏好是符合進(jìn)化規(guī)律的一種認(rèn)知模式, 它可以幫助人類(lèi)在宮外發(fā)育的最早期獲得更多的食物和撫養(yǎng)者的關(guān)愛(ài)。