解析情绪调节的神经环路对丰富情绪理论和指导治疗情绪障碍具有重要作用。本研究采用fMRI + TMS的方法，揭示了主动情绪调节过程中，从前额叶控制皮层到皮层下情感系统（主要包括杏仁核和脑岛）的神经活动因果性变化。共120名健康大学生被试参与了实验，他们在腹外侧前额皮层（ventrolateral prefrontal cortex, VLPFC）被TMS激活后，躺进fMRI扫描间内完成经典的情绪调节任务——认知重评。结果发现，认知重评比基线条件（不进行情绪调节）在TMS被试组（与伪刺激组相比）：1）更显著地激活了VLPFC，这反映了TMS对特定脑区的激活效应；2）更显著地激活了腹内侧前额皮层（ventromedial prefrontal cortex, VMPFC），且激活的VLPFC通过VMPFC加强了前额皮层-皮层下的功能连接；3）杏仁核和脑岛的神经活动水平显著降低。该研究利用TMS放大了情绪调节环路内的神经活动改变，证明情绪调节（下调负性情绪）是前额叶控制系统对皮层下情感系统的抑制过程。因此，前额叶（增强）和皮层下区域（减弱）的神经活动变化并非情绪调节的副产品，正是此神经环路本身因果性地导致了情绪调节效果，其中VMPFC在前额皮层-皮下环路中起到了关键的枢纽作用。

左图：被试在实验中。右图：本研究揭示的情绪调节脑神经环路示意图。

上述研究成果近日被神经科学旗舰期刊《The Journal of Neuroscience》接收。论文第一作者为何振宏助理教授（深圳大学），最后通讯作者为张丹丹教授（四川师范大学）。本研究的TMS设备（M100 Ultimate）由深圳英智科技有限公司提供。本研究采用的社会排斥图片来自课题组编制的社会情绪图片库，请于https://zenodo.org/record/5496421#.YULVTp0zZ3A免费下载使用。

论文信息：

He Z, Li S, Mo L, Zheng Z, Li Y, Li H, Zhang D*. The VLPFC-engaged voluntary emotion regulation: Combined TMS-fMRI evidence for the neural circuit of cognitive reappraisal. The Journal of Neuroscience. Accepted

团队前期相关成果：

Li S, Chen J, Gao K, Xu F, Zhang D*. Excitatory brain stimulation over the left dorsolateral prefrontal cortex enhances voluntary distraction in depressed patients. Psychological Medicine. 2023, doi: 10.1017/S0033291723000028. 

Yu W, Li Y, Cao X, Mo L, Chen Y, Zhang D*. The role of ventrolateral prefrontal cortex on voluntary emotion regulation of social pain. Human Brain Mapping. 2023, doi: 10.1002/hbm.26411.

Li S, Xie H, Zheng Z, Chen W, Xu F, Hu X, Zhang D*. The causal role of the bilateral ventrolateral prefrontal cortices on emotion regulation of social feedback. Human Brain Mapping, 2022, 43(9): 2898-2910

Zhao J, Mo L, Bi R, He Z, Chen Y, Xu F, Xie H, Zhang D*. The VLPFC versus the DLPFC in downregulating social pain using reappraisal and distraction strategies. The Journal of Neuroscience, 2021, 41(6):1331-1339.

He Z, Zhao J, Shen J, Muhlert N, Elliott R, Zhang D*. The right VLPFC and downregulation of social pain: A TMS study. Human Brain Mapping, 2020, 41:1362-1371.

He Z, Liu Z, Zhao J, Elliott R, Zhang D*. Improving emotion regulation of social exclusion in depression-prone individuals: A tDCS study targeting right VLPFC. Psychological Medicine, 2020, 50(16):2768-2779.

He Z, Lin Y, Xia L, Liu Z, Zhang D*, Elliott R. Critical role of the right VLPFC in emotional regulation of social exclusion: A tDCS study. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 2018, 13(4): 357-366.