心理所研究發現無意識恐懼聯結學習依賴于低空間頻率視覺信息

　　為了適應復雜的生存環境，包括人類在內的生命體具有一種自動學習環境中哪些刺激預測著潛在威脅的能力。但是當刺激沒有達到意識水平表征時，人們是否仍能夠習得這些刺激與恐懼的聯結？情緒準備理論（Preparedness Theory）認為，采用威脅性相關的情緒刺激（例如恐懼的面孔）與負性刺激（例如電擊）進行聯結，對于無意識恐懼條件化的建立非常重要。然而，有關無意識的恐懼條件化的建立是否一定依賴于威脅性情緒相關的刺激還存在爭論。

　　考慮到空間頻率特征作為視覺刺激的重要基本屬性，在情緒信息加工中扮演著重要的角色，特別是對于威脅性相關刺激的處理被認為主要依賴于刺激的低空間頻率（Low Spatial Frequency, LSF）成分，而不是高空間頻率（High Spatial Frequency, HSF）成分，中國科學院心理研究所蔣毅研究組與王亮研究組合作檢驗了建立無意識恐懼條件化的另一種可能：相比于刺激的情緒效價，其空間頻率信息在無意識恐懼條件化的建立過程中可能也起著關鍵的作用。

　　研究者采用情緒上中性的光柵刺激作為條件化刺激（Conditioned Stimuli, CS），并操縱其空間頻率。同時，使用閃光融合范式（Critical Flicker Frequency, CFF）來操縱這些刺激的意識水平。以電擊刺激為非條件化刺激（Unconditioned Stimuli, US）。通過記錄皮膚電（圖1 A-C）以及瞳孔的反應（圖2 A）來比較不同空間頻率和不同意識狀態下的恐懼條件化過程。

　　系列實驗結果一致表明，在無意識條件下，情緒中性刺激的恐懼習得依賴于低空間頻率特征，即只具備低頻率成分而不具備高頻率成分的恐懼條件化刺激（CS+）相較于非恐懼條件化刺激（CS-），會引發更強的皮膚電反應（圖1 D-F）和更大的瞳孔擴張 （圖2 B-C）。此外，無意識的恐懼聯結只需幾個試次即可快速習得，但隨著條件化的進程會逐漸習慣化（圖 2 B），當一旦移除US，已建立的恐懼條件化會迅速消退（圖1 E）。相比之下，在意識水平，高低空間頻率的刺激均引發了相似的皮膚電反應差異（圖 1 G），但恐懼習得發生得較慢，在移除US后，這種聯結仍然可以維持一些試次（圖1 H-I）。

圖1. 記錄皮膚電反應的實驗流程、刺激和結果

圖2. 記錄瞳孔反應的實驗流程和結果

　　以上研究結果表明，無意識的恐懼條件化并不完全依賴于威脅性相關的情緒刺激，即使是情緒中性的刺激也可以與非條件化刺激在意識下建立有效聯結。更重要的是，其證明了無意識的恐懼條件化依賴于刺激的低空間頻率特征，而有意識的恐懼條件化則無空間頻率偏好。該研究同時顯示瞳孔反應與皮膚電反應一樣敏感，可作為測量人類無意識恐懼條件化的有效生理指標。總之，這些研究發現為無意識恐懼習得提供了新的見解，揭示了空間頻率在整個條件化過程中的關鍵作用，為未來研究的刺激選擇提供了參考。此外，通過了解無意識恐懼學習的機制，也可以促進對焦慮障礙或恐懼癥的深入理解。

　　該研究獲得科技創新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項等的支持。中國科學院心理所已畢業博士生陳玉潔和陳思為論文共同第一作者，袁祥勇、王亮、蔣毅為本文共同通訊作者。研究已發表在Research。

　　論文信息：

　　Chen, Y., Chen, S., Sun, Z., Zhang, X., Yuan, X., Wang, L., & Jiang, Y. (2023). Rapid Unconscious Acquisition of Conditioned Fear with Low-Spatial-Frequency but Emotionally Neutral Stimuli. Research, 6, 0181.https://doi.org/10.34133/research.0181

　　相關論文：

　　Chen, S., Tan, Z., Xia, W., Gomes, C. A., Zhang, X., Zhou, W., Liang, S., Axmacher, N., & Wang, L. (2021). Theta oscillations synchronize human medial prefrontal cortex and amygdala during fear learning. Science advances, 7(34), eabf4198.https://doi.org/10.1126/sciadv.abf4198