磁共振成像技术的快速发展使其在临床医学诊断和认知神经科学中得到越来越广泛的应用。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)和磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy, MRS)是两种重要的磁共振技术。本文是关于情绪加工中脑岛(insula)反应机制的功能磁共振成像和磁共振波谱应用研究。脑岛是人们感知身体生理状态信息(即内感知)与情绪体验整合的主要脑区。论文中的三个应用研究围绕情绪加工和体验的核心脑区脑岛展开,采用功能磁共振成像和磁共振波谱技术探究脑岛的反应机制及脑岛中的神经递质,主要内容如下：1.伴随自我加工的情绪体验：脑岛的反应机制研究。研究表明,情绪的效价和唤醒度之间存在着交互作用,即存在着一致的趋避趋势(正性-低唤醒度和负性-高唤醒度)与矛盾的趋避趋势(正性-高唤醒度和负性-低唤醒度)两种模式,以上交互作用的脑区位于中部脑岛。本研究使用功能磁共振成像的方法,以被试自己的手写字体为材料来探究附带的自我加工对情绪词效价与唤醒度之间交互作用的影响,以及这种影响的脑机制,重点关注脑岛的反应。数据采集过程中,要求每个参与实验的被试默读自己或者他人的手写词。这些手写词有正性词、负性词和中性词。研究发现当被试加工自己的手写情绪词时,相对于一致的趋避趋势,矛盾的趋避趋势激活了右侧中部脑岛和左侧壳核。而当被试加工他人的手写情绪词时,上述脑区呈现出相反的激活模式。该研究的结果表明附带的自我加工对情绪效价和唤醒度之间的交互作用具有调制作用,且这种调制作用的脑区位于中部脑岛。2.信誉调节对他人负性事件的情绪感受：脑岛的反应机制研究。共情(empathy)是对他人的情绪状态进行加工体验的现象,在人际交互中扮演重要角色。传统上对于共情的研究范式一般是要求被试对发生在他人身上的负性事件(如疼痛)报告情绪感受。已有的研究表明脑岛与前扣带皮层是痛的共情的核心脑区。本研究主要探究社会因素(信誉)如何影响对他人负性事件(疼痛)的情绪体验,并重点关注脑岛在这个过程中的反应。研究中,通过一个经过修改的囚徒困境游戏(repeated prisoner’s dilemma game, PDG)来操纵共情对象的信誉：在游戏中共情对象倾向于背叛,则表示其信誉差；反之则为信誉好。然后,使用功能磁共振成像技术来探究当被试看到好信誉或者坏信誉的共情对象受痛时,共情相关脑区的激活是否存在差异。研究的结果表明被试对于好信誉的共情对象有更多的共情反应(左侧脑岛有更多的激活),这表明人们对共情对象的共情反应受到共情对象信誉的调制,且这种调制作用主要发生在左侧脑岛。3.共情能力与脑岛中GABA含量关系的MRS研究。共情是人们理解和体会他人情绪和情感状态的基础,研究表明不同个体共情能力存在差异。共情能力包括多个维度,既包含感受体会他人情绪和情感状态的能力,又有推测他人感受的能力。目前被广泛接受的一种分类方法把共情能力分为四个维度。先前的研究表明与共情有关的脑区所含谷氨酸的含量与共情能力的子维度有关。而大脑中另一种重要的神经递质GABA(γ-氨基丁酸)对神经中枢具有抑制作用,这与谷氨酸不同。关于人脑GABA含量是否与共情的子维度存在某种关联,还少有研究结论。本研究使用磁共振波谱技术测量了疼痛共情相关脑区(即前脑岛和前扣带皮层)的GABA含量,同时使用自陈量表测量被试的共情能力,然后分析GABA含量与共情能力各子维度之间是否存在关联。研究结果显示,前脑岛处的GABA含量与共情能力的共情性关心和个人压力两个子维度存在显著正相关。这个研究的发现对于自闭症及精神分裂症等有共情障碍的病人的诊断提供了新的思路。