张剑课题组在《NeuroImage》发表论文揭示人类初级运动皮层
在情绪性趋利避害行为过程中的加工机制
2020年10月24日，上海体育学院英国威廉希尔公司张剑课题组在国际期刊《NeuroImage》在线发表题为“Involvement of the primary motor cortex in the early processing stage of the affective stimulus-response compatibility effect in a manikin task”的研究论文，揭示了人类初级运动皮层在情绪性趋利避害行为过程中的加工机制。
人类倾向于接近令人愉快的刺激（如鲜花），回避令人不愉快的刺激（如毒蛇），以此完成生物适应和生存。维持正常的动机行为对于评估情境的危险性和自身行为倾向的适当性具有重要意义。趋近积极刺激和回避消极刺激被认为是相容的情绪性趋避行为，而趋近消极刺激和回避积极刺激则被认为是不相容的情绪性趋避行为，尽管目前研究揭示了与不相容行为相比，相容行为的反应时更短，但其神经生理机制仍不清楚。
经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）技术是一种通过无创地刺激人类运动皮层以评估大脑皮层兴奋性变化的有效方法；模拟“小人”任务可以探测趋避行为。本研究采用改编版的模拟“小人”任务来测量被试在基于自我认知条件下对情绪刺激的趋避反应，即被试用右手食指完成相应的按键任务时，在左侧或右侧初级运动皮层（primary motor cortex，M1）施加TMS来探究人们在完成趋利避害行为过程中初级运动皮层加工的时间进程。
图一四种趋避行为的反应时，**p < 0.01
研究结果首先从行为水平上验证了基于自我认知的情绪性刺激反应兼容效应，即相容行为反应时显著快于不相容行为（如图一）。从电生理学水平上，揭示了左侧M1在情绪图片出现150 ms和200 ms时，消极回避的运动诱发电位（motor-evoked potential，MEP）振幅显著大于消极趋近任务；200 ms时，积极趋近的MEP振幅显著大于积极回避任务（如图二A）。此外，在150 ms和200 ms时，左侧M1在相容任务中的MEP振幅显著大于不相容任务（如图三A）。而在右侧M1中则有不同的发现。结果显示，右侧M1在情绪图片出现后150ms，消极回避的MEP振幅显著小于消极趋近任务（如图二B）；并且相容任务的MEP振幅也显著小于不相容任务（如图三B）。
图二四种趋避行为的标准化MEP，*p < 0.05
图三相容任务与不相容任务的趋利避害标准化MEP，*p < 0.05，**p < 0.01
该项研究首次探讨了人们在执行情绪性趋避行为过程中左、右侧M1的皮层兴奋性变化；以MEP作为生理学指标，揭示了该效应与双侧M1的早期加工密切相关。相较于不相容行为，相容行为更快的反应伴随着对侧M1较高的皮层兴奋性和同侧M1较低的皮层兴奋性。
该论文的第一作者为夏雪博士，通讯作者为张剑教授。该项研究得到国家自然科学基金（No.11932013，No.31971024）、上海自然科学基金（No.19ZR1453000）以及国家留学基金委项目的资助。
论文链接：Xia, X., Wang, D., Song, Y., Zhu, M., Li, Y., Chen, R., & Zhang, J. (2020). Involvement of the primary motor cortex in the early processing stage of the affective stimulus-response compatibility effect in a manikin task. NeuroImage, 225, 117485.
撰稿：夏雪
责任编辑：张剑
