神经质如何影响情绪冲突时大脑的 “通信网络”:探索情绪与认知交互的神经机制
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时间:2025年04月17日
来源:Scientific Reports 3.8
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为探究神经质(NT)影响情绪 - 认知交互的神经机制,研究人员以大量不同 NT 水平个体为样本,开展情绪冲突任务研究。结果发现高 NT 者前扣带皮层(aMCC)与左侧背外侧前额叶皮层(dlPFC)、左侧杏仁核功能连接减弱。该成果为理解情绪和焦虑障碍的神经标记提供了新视角。
在生活中,人们常常会发现,有些人更容易陷入焦虑、抑郁等负面情绪中,而这些情绪问题往往与一个人的性格特质 —— 神经质(Neuroticism,NT)密切相关。NT 是一种核心人格维度,它就像一个隐藏在人们内心深处的 “情绪开关”,影响着人们对负面信息的关注程度和压力反应。然而,这个 “开关” 究竟是如何在大脑中发挥作用的呢?尽管我们知道 NT 与情绪和认知的交互改变有关,但它背后精确的神经机制却一直是个谜。以往的研究在探索这个谜团时,大多聚焦于杏仁核与 NT 的联系,虽然发现高 NT 个体在面对负面刺激时杏仁核反应存在差异,但这些结果并不一致,有些研究甚至无法重复。同时,也有研究关注到前额叶皮质区域,如背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,dlPFC)和前扣带皮层(anterior midcingulate cortex,aMCC),它们在认知控制中起着重要作用,但 NT 对这些区域与其他脑区之间功能连接的影响仍不清楚。为了揭开这个谜团,来自韩国延世大学等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来进行这项研究。在样本选取方面,他们从 3281 名年轻人中进行筛选,通过分层抽样,最终确定了 65 名受试者。在实验设计上,运用了单词 - 面孔斯特鲁普(word-face Stroop)任务,这是一种能够引发情绪冲突的任务,要求受试者在面对情感词和面部表情不一致或一致的刺激时,判断情感词的效价。在数据采集阶段,使用 3 - 特斯拉扫描仪获取 MRI 数据,包括 T1 加权解剖图像和功能数据。之后,利用 fMRIPrep 软件进行图像预处理,并运用统计参数映射(SPM12)软件和 CONN 工具 box 进行统计分析,其中包括感兴趣区域(ROI)分析和广义心理生理交互(gPPI)分析等。
研究结果主要从行为学和影像学两方面展开。
行为学结果:正如预期,情绪不一致(EI)试验比情绪一致(EC)试验引发了更长的反应时间(RT)和更高的错误率,这证实了情绪斯特鲁普干扰效应。然而,NT 分数与 RT 和错误率的干扰分数均无显著相关性。
fMRI 结果:在 NT 与大脑激活的关联方面,研究发现,在情绪冲突任务(EI vs. EC 对比)中,外侧前额叶皮层和内侧前额叶皮层出现显著激活,这与先前研究一致。但通过 ROI 分析,在 aMCC、双侧 dlPFC 和双侧杏仁核中,未发现与 NT 相关的显著激活差异。即使在全脑分析中将 NT 分数作为协变量纳入回归模型,也未发现与 NT 相关的显著大脑激活模式差异。不过,在较低阈值(p<0.001 未校正)下,NT 分数与左侧下额叶回的激活呈正相关,与后扣带回皮层(延伸至楔前叶)的激活呈负相关。在 NT 与功能连接的关联方面,以 aMCC 为种子区域进行 gPPI 分析发现,在 EI vs. EC 对比中,NT 与 aMCC 和左侧 dlPFC、左侧杏仁核之间的功能连接降低相关。全脑 gPPI 分析还显示,NT 与 aMCC 和左侧额极、双侧枕极区域的功能连接降低相关。在脑 - 行为相关性方面,aMCC 和左侧 dlPFC 之间功能连接的降低与 RT 干扰增加呈趋势性相关,但未发现其他显著的脑 - 行为相关性或 NT 调节效应。
研究结论和讨论部分表明,该研究揭示了在情绪冲突期间,NT 的神经机制主要表现为情绪处理和认知控制区域之间以及认知控制网络内部的耦合减弱。具体来说,高 NT 个体 aMCC 与杏仁核之间功能连接的减弱,可能反映出他们对情绪干扰的调节控制受损,或者对情绪干扰更加警觉,这可能是情绪障碍的潜在风险因素。同时,aMCC 与左侧 dlPFC 之间功能连接的降低,意味着高 NT 个体在情绪冲突时认知控制系统内部的通信效率低下,这可能导致他们在面对情绪冲突或干扰时,高阶认知控制功能出现问题,进而出现注意力困难和执行功能缺陷。此外,研究还发现,单独区域的大脑激活变化并不能可靠地解释 NT 的神经机制,而应关注关键脑区之间通信效率的改变。不过,该研究也存在一定局限性,如样本仅包含非临床参与者,无法确定观察到的神经模式与情绪障碍发病和维持的因果关系;样本中女性占比高且样本量未达最新建议标准;研究未明确脑区之间影响的方向性等。尽管如此,这项研究为理解神经质的神经生物学机制提供了重要线索,为进一步探究情绪和焦虑障碍的神经标记奠定了基础,有助于未来开发更有效的干预措施来预防和治疗相关情绪障碍。
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