味觉调制情绪面孔识别：基于任务与静息态fMRI的跨模态神经机制研究

本研究通过任务态fMRI和静息态fMRI技术，探讨味觉刺激如何调制情绪面孔识别的神经机制。研究发现酸甜味觉与情绪一致性面孔配对可加速行为反应，并在初级视觉皮层（V1）出现显著交互效应。静息态分析揭示跨模态冲突后内侧扣带回持续激活。该研究为多感官情感整合提供了新的神经证据，对理解情感障碍的感官基础具有重要价值。

　　

当我们品尝美食时，酸甜苦辣不仅刺激着味蕾，更可能悄然改变我们感知世界的方式。传统研究多关注视觉如何影响味觉体验，比如一杯红色的饮料总让人觉得更甜。然而，味觉作为携带天然情感效价的感官通道，能否反向调制视觉情感处理？这一"自下而上"的跨模态交互机制至今仍是未解之谜。特别是在社交场景中，情绪面孔识别涉及复杂的神经整合过程，味觉输入是否以及如何影响这一过程，成为神经科学领域值得深入探索的前沿问题。

针对这一科学问题，来自常熟市第二人民医院影像科的研究团队在《NeuroImage》发表了创新性研究成果。他们巧妙融合任务态功能磁共振成像（task-fMRI）和静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）技术，通过精细设计的味觉-视觉跨模态实验范式，系统揭示了味觉刺激调制情绪面孔识别的神经机制及其持续效应。

研究团队招募31名健康志愿者，采用0.18M蔗糖溶液（甜味）和0.01M柠檬酸溶液（酸味）作为味觉刺激，结合中国面部情感图片系统（CFAPS）中的愉快、厌恶和中性面孔，构建了六种实验条件。通过block设计呈现味觉-面孔配对刺激，同步采集任务态fMRI数据；每个block结束后进行6分钟静息态扫描。数据分析采用SPM12进行任务态预处理和统计，使用RESTplus工具包进行静息态百分比振幅波动（PerAF）分析，并通过相关分析探讨脑活动与行为表现的关联。

3.1. 行为结果

行为数据显示出显著的味觉-情绪交互效应（F=4.291, p=0.048）。具体而言，酸味条件下对厌恶面孔的识别更快（783.44±23.70ms），甜味条件下对愉快面孔的识别更迅速（740.95±23.36ms）。这种情感一致性带来的加工优势表明，味觉作为情感载体能够增强另一感官通道的知觉敏感性。

3.2. 任务fMRI结果：全脑分析

3.2.1. 味觉与情绪对脑激活的交互效应

2×2因子分析揭示右侧距状沟（初级视觉皮层V1）存在显著交互作用（簇大小=13, t=5.626, MNI坐标：x=15, y=-78, z=9）。事后分析显示，情感一致性配对（酸味-厌恶、甜味-愉快）诱发更强的神经响应，这与行为发现一致，证实情感性味觉刺激调制早期视觉皮层加工。

对比分析显示，甜味条件下识别愉快面孔（SP vs AP）激活右侧舌回和右侧额上回；而酸味条件下识别厌恶面孔（SD vs AD）激活网络更为广泛，包括右侧颞中回、左侧丘脑、双侧额上回等区域。这些影像结果与行为数据相互印证。

3.3. 静息fMRI结果：PerAF分析

静息态分析发现，在甜味条件下识别厌恶面孔后，双侧内侧扣带回和旁扣带回PerAF值显著升高。这一结果表明跨模态不协调体验在任务结束后仍产生持续的神经痕迹。

3.4. PerAF-行为相关

相关分析进一步揭示，酸味条件下识别愉快面孔后，左侧内侧扣带回/旁扣带回PerAF值与任务反应时呈正相关（r=0.604, p=0.01）；而识别厌恶面孔后，右侧相应区域PerAF值与反应时负相关（r=-0.409, p=0.03）。这些发现将任务表现与静息态脑活动联系起来，表明感官不协调会持续影响情绪调节网络。

研究结论与讨论部分指出，该研究的核心发现是味觉信息显著影响情绪面孔加工，且在行为和神经水平均产生可观测效应。最为重要的是，在初级视觉皮层（V1）发现的交互效应表明，情感性味觉线索甚至能够调制视觉层级的最早期加工阶段，这挑战了传统的层级式多感官整合模型。

从理论框架看，这些发现支持预测编码理论（predictive coding theory）——味觉刺激作为跨模态先验信息，通过减少预测误差来促进一致性配对的加工流畅性。Russell的情感环状模型和Barrett的情感建构理论也为理解情感一致性效应提供了理论支持。

静息态发现的持续性神经印记尤为值得关注。内侧扣带回和旁扣带回的持续活动表明，大脑在任务结束后仍在处理感官不协调信息，这可能反映了情绪记忆巩固的离线处理机制。前扣带回（ACC）和中扣带回（MCC）在这些过程中的分工协作——ACC负责情感评估和自主调节，MCC主管反应选择和冲突监控——共同构成了情感-认知整合的神经基础。

该研究的创新性在于首次采用双模态fMRI方法揭示味觉-视觉跨模态整合的时空动态特性：任务态fMRI捕捉即时神经响应，静息态fMRI揭示持续效应。这不仅拓展了Shimojo和Shams关于早期跨模态可塑性的经典工作，也为理解情感性感官交互提供了新视角。

研究结果对临床领域具有潜在意义，特别是在自闭症、进食障碍等感官-情感整合受损的疾病中，味觉-视觉跨模态调制机制可能为新型干预策略提供思路。未来研究可拓展其他味觉模态（苦、咸），结合时间分辨率更高的脑电（EEG）和磁脑图（MEG）技术，更完整地描绘跨模态情感整合的神经机制。

总之，这项研究突破了传统视觉主导的感官整合范式，揭示了味觉作为情感载体对视觉社会感知的"自上而下"调制作用，为理解多感官情感整合提供了新的神经证据，也为相关情感障碍的机制研究开辟了新的方向。