情绪在人们的日常生活中发挥着至关重要的作用，情绪研究一直是心理学和神经科学领域的研究热点。情绪加工理论涉及到情绪刺激、情绪唤醒、情绪体验和情绪行为等多方面，情绪实验和理论研究内容的多样性和研究手段的局限，使得人们对情绪的理解愈加复杂而不统一。近十年的情绪研究，认知控制在情绪加工中的重要作用受到一致关注。通过认知调节，可以增强或者减弱刺激情绪特征的知觉加工，情绪刺激的评估、记忆、识别，也可以对情绪状态的生成进行调节。在日常生活中，人们经常需要面对冲突、失败、压力，认知控制对情绪加工的调节功能是维持人们正常情绪和生活的重要因素。　　 当人们对情绪加工的认知调节能力不足或者丧失时，会引发各类情绪障碍。其中，抑郁症最为普遍，以显著而持久的情绪低落为特征。随着社会经济的高速发展，社会竞争日益激烈、工作压力与日剧增、生活节奏过快，导致人们心理压力过大，情绪调节能力不足而引发的抑郁症发病率逐年增加。据世界卫生组织统计，目前全球抑郁症发生率约为3.1％，而在发达国家达到6％左右，全球的抑郁症患者已达3.4亿，预计到2020年将成为仅次于心血管疾病的第二大疾病。据中国心理卫生协会的有关统计，我国抑郁症发病率约为3％-5％，超过2600万人患有抑郁症，由此引入的经济负担每年高达621.91亿元。情绪障碍将严重影响个人工作、生活以及家庭，同时带来重大的经济和社会负担。因此，本文从认知与情绪交互作用的角度出发，通过电生理和行为学手段，建立认知与情绪的交互模型，并将其应用于抑郁症的研究。一方面有利于揭示情绪加工的本质，另一方面对抑郁症的研究也具有重要的临床意义和社会意义。　　 本文通过建立情绪面孔空间检测模型，用事件相关脑电/事件相关电位(ERP)作为技术手段，利用其高时间分辨率的优点，研究不同认知调节机制引起的神经活动的时序特征。和传统的自发脑电相比，我们所采用在事件相关脑电/电位具有与事件锁时、锁相的优势，描述的神经活动可以细分至认知任务过程中各个加工阶段。用这种方法研究情绪面孔空间检测任务，可以明确各认知调节所作用的认知阶段和时序特性。我们进一步引入事件感生(induced)的Gamma节律时频分析，作为低频事件相关电位研究的补充。通过不同认知阶段Gamma节律频谱能量分布特性受空间检测难度和情绪面孔因素的影响，为高级认知功能的活动特性提供了更丰富细致的信息。结合事件相关电位和事件感生Gamma节律的研究结果，本文建立了认知与情绪交互作用的时序模型，具体结果描述如下：　　 (1)负性情绪面孔检测过程，早期的注意控制阶段，ERP的N2成分、事件感生Gamma节律的活动均不受空间检测任务的影响，反映了负性面孔检测的早期处理阶段是自动加工过程，不需要意识控制，不消耗注意资源；在晚期的识别判断阶段，ERP晚成分不受空间检测任务的影响，而事件感生Gamma节律的活动随着任务难度的增强而更活跃，反映了负性面孔的识别判断在任务难度较低时是自动加工过程，需要消耗可忽略的注意资源，而当任务难度增加到一定程度时，逐渐需要自上而下的认知调节，转化为主动加工过程。此外，负性面孔检测诱发了特异的N400成分，进一步反映了负性面孔判断优先快速进行。因此，负性面孔检测过程中，大部分阶段为自动加工，不要消耗注意资源，是负性情绪优势效应的生理基础。　　 (2)中性面孔的加工过程，在早期的注意加工阶段，N2成分的幅值则随着空间检测任务难度的增强而减弱，反映了中性面孔的早期处理即是控制加工过程，随着空间检测任务难度的增强，反映了刺激所引起的自下而上的注意调节逐渐减弱；在晚期的识别判断阶段，晚成分则随着空间检测任务难度增强而增强，反映了中性面孔的判断识别也是控制加工过程，和早期不一致的变化趋势，反映了自上而下的主动调节机制。　　 (3)正性情绪面孔检测过程，则稍为复杂。早期的注意控制阶段，N2成分不受空间检测难度的影响，反映了正性情绪面孔检测时的“弹出效应”，正性面孔的早期处理过程是自动加工过程，不需要意识控制；但是，随着空间检测任务的增加，事件感生Gamma活动随之减弱，说明当达到一定难度时，正性面孔的“弹出效应”减弱，转换成控制加工。在晚期的识别判断阶段，ERP的晚成分和事件感生Gamma活动均随任务难度的增加而增强，反映了正性面孔的识别判断是控制加工过程，需要自上而下的认知调节参与，消耗大量的资源。　　 认知与情绪时序模型，反映了早期自下而上的注意控制和晚期的自上而下的认知调节两种调节作用。我们进一步通过sLORETA溯源分析对神经活动进行溯源，探讨不同认知调节阶段大脑活动源分布，补充认知与情绪交互作用的空间特征。研究发现：　　 (4)早期的自下而上的注意控制阶段，标准电流密度最大值分布在额上回，随着任务难度的增强，额上回活动依次减弱，反映了低空间检测任务难度下，额上回和感觉系统协同作用，自我觉察活动活跃；随着任务难度的增强，活动减弱。晚期自上而下的认知调节阶段，不同情绪面孔刺激下标准电流密度最大值的分布则发生差异。负性面孔检测的该阶段，额中回最为活跃，负性面孔检测任务处于反应准备阶段；而正性面孔检测的该阶段，顶上叶活动最为活跃，正性面孔检测任务处于空间定位阶段。两种情绪面孔检测活动源分布的差异进一步反映了负性面孔检测比正性面孔检测更为有效率。　　 本文第二部分是将认知与情绪交互模型应用到抑郁症研究中。抑郁症作为一种功能整合障碍，在情绪性认知激活态下涉及到广泛的大脑皮层结构和皮层下结构组成的神经网络参与。神经网络内信息传递强度和方向的变化，可能是引起抑郁症认知障碍的重要生理基础，认知功能的损伤最终表现出情绪识别和情绪调节障碍。因此，我们采用部分相干(PDC)分析对多通道脑电信号建立多维变量自回归模型，针对事件相关电位实验中重复实现某认知过程的特性，应用短时的PDC分析，建立特定认知阶段内不同导联对应的大脑区域之间的因果性联系模型。比较抑郁症组和正常组大脑皮层定向连结性的时间和空间分布类型，明确了抑郁症患者认知损伤出现的认知阶段以及相应的神经活动分布情况，具体结果如下：　　 (5)ERP结果表明，抑郁症组由中性面孔诱发的N2成分较正常组，幅值减弱、潜伏期延长，反映了抑郁症患者在控制加工时，认知障碍发生在早期注意处理阶段；抑郁症组由负性面孔诱发的N2成分则与正常组没有显著差异，而P3-N2成分的峰峰值较正常组减弱，反映了抑郁症患者在不需要意识控制的自动加工阶段不存在损伤，而在决策加工阶段存在认知损伤。　　 (6)PDC分析进一步揭示了对应时间段大脑皮层定向连结性的拓扑改变。N2成分对应的早期处理阶段，中性面孔加工过程的PDC结果表明，抑郁症患者额叶内部和顶叶内部信息传递显著减弱，这两个区域的功能障碍是抑郁症患者控制加工受阻、行为反应低正确率的生理基础；负性面孔检测过程的PDC结果没有观察到显著的大脑皮层连结性的变化，进一步支持了抑郁症患者在自动加工过程中不存在注意选择障碍。在P3成分对应的决策加工阶段，负性面孔检测过程的PDC结果，则观察到抑郁症患者中央区信息传递的减弱，反映了抑郁症患者决策加工能力下降、行为反应时间延长的生理基础。　　 以上是作者这篇论文的主要工作。本文一方面从认知与情绪交互作用的角度，明确自下而上和自上而下两种认知调节机制在情绪加工过程中的时序和活动特性，尝试建立了认知和情绪交互作用模型；另一方面将该模型应用于抑郁症研究中，应用ERP成分分析证明了抑郁症认知障碍发生的相应加工阶段，并应用短时的多通道信号因果性分析算法，揭示了相应认知阶段抑郁症患者大脑皮层连结性的改变情况，对揭示抑郁症发病机制和临床诊断具有潜在的重大价值。