急性应激下错误加工的认知神经机制及其干预

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyindirty2008
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我们生活在一个快节奏的现代社会,压力总是伴随着我们的生活,人们常常需要在巨大压力下进行工作和学习。错误加工是个体不断优化行为表现并适应环境以实现目标行为的重要加工机制。急性应激下个体监控错误反应并执行错误后调控加工的认知神经机制依然不清楚,为此我们设计了一系列实验逐步探索急性应激下的错误加工过程,并初步探索了缓解急性应激引起的错误加工受损的方法。研究一中我们探索了急性应激与应激诱发的皮质醇水平对个体错误监控加工的影响;研究二中我们探索了急性应激下个体的错误意识对的错误加工的影响;研究三和研究四探讨了急性应激下的错误后加工过程及其干预方法。在研究一(实验1)中,我们采用了脑电图(electroencephalogram,EEG)的方法探索了急性应激与应激诱发的皮质醇水平影响个体错误监控的神经机制。我们招募了39名健康的男性被试,随机分配进入应激组和控制组。我们通过马斯特里赫特急性应激测试(Maastricht Acute Stress Test,MAST)诱发了被试的急性应激反应,应激组被试完成的是标准的MAST,该测试包括若干次浸手任务[冰水(2°C)]和口算任务,控制组执行的是简控制版MAST。被试们分别在完成急性应激测试之前和之后执行了两个测试阶段的颜色词Stroop任务,在执行任务期间,我们记录了被试的行为和EEG数据。为了确保高和低皮质醇响应组样本数相近,应激组的人数是控制组的两倍。根据急性应激诱发的皮质醇增量的中位数,我们将应激组被试进一步分为低(N=13)或高(N=13)皮质醇响应者。结果显示应激组的皮质醇、心率、应激感知自我报告和负性情绪均显著高于控制组,说明急性应激的诱发是成功的。在ERP高皮质醇响应者后测阶段内ERN波幅减小,CRN波幅增大,两者间的差结果上,异缩小,但两个应激组的Pe波幅均增大且大于控制组。这些结果表明急性应激会增强个体对错误反应的情绪性和动机性反应,但它所诱发的高皮质醇水平会损伤个体的错误探测加工。在研究二中,我们结合了行为和EEG的方法探索了急性应激下错误意识影响错误加工的神经机制。实验2中招募了52名健康的男性被试随机分配进入应激组(N=26)与控制组(N=26)实验。该采用了特里尔社会应激任务(Trier Social Stress Test,TSST)和错误意识任务(Error Awareness Task,EAT)揭示了急性应激状态下个体的错误监控与错误后行为调整过程。TSST任务包括了5分钟的面试演讲任务和5分钟的口算任务,应激组执行的是标准版TSST任务,控制组则执行的是控制版TSST任务。EAT依据go/no-go任务改编而来,被试不仅需要完成go/no-go任务,还要对所做的错误反应进行标记。应激组错误意识正确率显著低于控制组,应激下的负性情绪能够负向预测应激结果显示组错误意识正确率;在错误后试次的加工上,应激组意识到错误后试次的正确率低于未意识到错误之后的试次,并且要比控制组的错误后正确率低。结果表明急性应激降低了个体对错误反应的辨别能力,并且损伤了错误后反应调控。实验3结合了EEG技术探索了急性应激下错误意识的时间动态。该实验招募了49名健康的男性被试随机分配进入应激组(N=23)与控制组(N=26),被试们执行的任务与实验2一致。实验3的行为结果与实验2一致,并且急性应激状态下个体在意识到错误的试次上Pe波幅和△Pe显著小于控制组,在未意识到错误的试次上应激组的△Pe显著大于控制组。这说明急性应激状态下的个体未能进行完整和准确的错误意识加工。总的来说,研究二表明急性应激引发的负性情绪加工偏向不仅有害于错误意识的形成也会损伤错误后的行为调控。在研究三(实验4)中,我们采用行为测量的方式考察了急性应激对错误后不同加工阶段的影响。实验4招募了50名健康的男性被试随机分配进入应激组(N=24)与控制组(N=26)实验采用了。该TSST任务和改编版的颜色词Stroop任务,研究通过将颜色词Stroop任务的反应刺激间隔(response-stimulus interval,RSI)分为三个时长(200毫秒/700毫秒/1200毫秒)以考察个体在错误后不同阶段的加工特征。实验结果显示,应激组和控制组内均出现了错误后减慢(post-error slowing,PES)效应,伴随RSI的延长,PES效应越来越小;伴随RSI的延长,控制组被试的错误后正确率逐步提升,但该现象并未出现在应激组上,在1200毫秒RSI下急性应激状态下的个体错误后正确率与700毫秒RSI相接近,并未得到相应的提升,并且显著低于控制组被试。结果表明急性应激会损伤个体的错误后适应性调控加工。在研究四(实验5)中,我们尝试采用高精度的经颅磁直流电刺激(high-definition transcranial direct current stimulation,HD-tDCS)技术探索了缓解急性应激引起的错误后调控损伤的方法。实验包括了71名健康的男性被试,应激组35人(阳极组:16人,假刺激组:19人),控制组36人(阳极组:17人,假刺激组:19人),被试随机分配进入应激阳极刺激组、应激假刺激组、控制阳极刺激组和控制假刺激组。应激测试和实验任务与实验4一致。我们选取左背外侧前额叶皮质(dorsolateral prefrontal cortex,dl PFC)作为刺激靶区域,通过参考10-20国际EEG系统来确定中央电极点位置,最终选定F3作为中心刺激点。电刺激是通过4×1的环形HD-tDCS电极阵列实现的,它包括了一个中心电极,它被放置于F3,周围的4个电极分别放置于FP1、Fz、C3和F7。与实验4一致,tDCS假刺激条件下的急性应激个体在1200毫秒RSI下的错误后正确率显著低于控制组,并且tDCS阳极刺激显著地提高了急性应激下个体在1200毫秒RSI下的错误后正确率。这个结果排除了个体的应激反应水平和慢性情绪状态差异的调节效应。结果说明通过tDCS阳极刺激提升左侧dl PFC的皮层兴奋性能够缓解急性应激对错误后适应性调控的负性影响。在本研究中,我们采用了行为学、EEG和HD-tDCS技术考察了急性应激下错误加工的认知神经机制及其干预方法。我们首先采用EEG技术探索了急性应激与应激诱发的皮质醇水平对错误监控的影响,结果显示急性应激增加了个体对错误信号的情绪和动机性评估,但是高皮质醇水平会引起错误监控早期阶段加工效率的下降,说明皮质醇水平在急性应激对错误监控的负性影响中扮演着重要角色;在此基础上,我们新增了个体对错误反应的外显错误意识判断后,我们发现急性应激下的个体不仅错误意识水平下降,并且错误意识加工对随后的调控加工存在负性影响,与双向交互模型(biphasic-reciprocal model)一致,这个结果与急性应激引起的杏仁核功能增强有关,急性应激引起的执行控制网络与突显网络间的资源重置导致个体不能准确地监控自己的错误反应并执行错误后调控,这为进一步理解个体在应激情景下的行为调控机制提供了新的研究证据;在研究二的基础上,我们对急性应激状态下个体错误后不同加工阶段的调整加工模式进行了探索,结果显示急性应激下个体并不能在错误后适应性加工阶段改善行为表现,表明急性应激损伤了个体逐步改善错误后行为的能力,这一方面揭示了急性应激损伤个体错误后适应性调控,也为错误后调控的多阶段加工理论提供了新的证据;最后,我们探索了缓解急性应激对错误后调控的负性影响的方法,结果显示通过HD-tDCS提升左侧dl PFC皮层兴奋性能够缓解急性应激引起的错误后适应性调控损伤,这一方面揭示了dl PFC在错误后适应性调控中的核心作用,也为治疗或者干预应激相关心理疾病(例如,PTSD、抑郁障碍)引起的行为调控损伤提供了科学依据。
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