野火暴露引发的气候创伤对认知决策的影响:神经机制与潜在干预靶点

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Scientific Reports 3.8

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  在气候变化背景下,野火频发影响心理健康。研究人员开展 “Climate trauma from wildfire exposure impacts cognitive decision - making” 主题研究,发现直接暴露于野火的个体 Win - Stay 行为减少,顶叶 α 活动增加。该研究为气候创伤相关心理健康干预提供方向。

  随着全球气候的变化,极端天气事件愈发频繁,野火成为威胁人类生活的重要因素。在过去 30 年里,美国西部气温升高 1.5°C,同时每年森林火灾面积增加了约 1000%。野火不仅对人类的身体健康造成危害,还严重影响心理健康。此前研究已表明,2018 年加利福尼亚州 Camp Fire 野火后,受灾人群出现了心理健康问题,即 “气候创伤”(Climate trauma,指气候灾难事件带来的慢性心理健康后遗症 )。然而,目前关于气候创伤对认知和神经生物学影响的研究较少,尤其是在复杂决策和奖励处理方面,存在诸多未知。为了深入探究这些问题,美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)等机构的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在样本选取上,研究选取了 75 名参与者(平均年龄 24.57 ± 6.20 岁,年龄范围 18 - 47 岁,63 名女性),这些参与者是之前野火研究样本的子集,分为直接暴露于野火组()、间接暴露于野火组( ,指社区中目睹野火但未直接暴露的成员)和非暴露对照组( ,年龄和性别与直接暴露组匹配)。实验任务方面,设计了名为 “幸运之门”(Lucky Door)的二选一决策任务,该任务包含实验块和基线块,通过操纵预期价值(EV),研究参与者在长期(累积)与短期(即时)奖励之间的决策倾向。同时,研究运用脑电图(EEG)技术记录参与者在决策任务过程中的神经活动,并使用特定算法对 EEG 数据进行处理和分析。

研究结果主要包括行为表现和神经处理两个方面。在行为表现上,对 Win - Stay 行为(指参与者在实验块中选择具有更高预期价值但即时收益较少的门后,遇到获胜试验时继续选择该门的意愿 )进行线性回归分析,结果显示回归模型整体显著(调整),且只有直接暴露组的 Win - Stay 选择显著低于其他两组(标准化),年龄是模型中唯一显著的协变量(标准化)。此外,基于组别的增益频率偏差模型不显著,基线块中 Win - Stay 行为的回归模型也不显著,这证实了只有当选择之间存在 EV 差异时,Win - Stay 行为才会有所不同的假设。在神经处理方面,由于间接暴露组和非暴露组在行为上无显著差异,将二者合并为一组(Other)与直接暴露组进行对比。EEG 头皮地形图显示,在选择、即时奖励和累积奖励呈现后的 500ms 时间段内,只有 α 频段在直接暴露组和 Other 组之间存在显著差异。进一步分析发现,直接暴露组在这些时间段内的顶叶 α 活动显著高于 Other 组,且 Pz 电极在选择期间的 α 活动与 Win - Stay 行为存在显著的组间交互作用(标准化) ,在 Other 组中,Pz 电极 α 活动与 Win - Stay 行为呈正相关(),而直接暴露组中无此相关性。通过皮质源定位分析,发现直接暴露组中 Pz 电极 α 活动的皮质源位于右后扣带回皮层(PCC),且该区域活动显著高于 Other 组(Cohen's )。

研究结论表明,气候创伤(如加利福尼亚州野火)会显著影响决策相关的行为和神经机制。直接暴露于野火的个体在高 EV 选择上的 Win - Stay 行为减少,这意味着他们在决策时难以坚持选择能带来长期累积收益的选项,可能更倾向于即时小收益,反映出决策能力受到影响。在神经层面,直接暴露组在相关处理时间段内顶叶 α 活动增加,尤其是 Pz 电极,且 PCC 活动增强。PCC 作为后默认模式网络的关键节点,其活动增强可能导致直接暴露个体出现分心反刍行为,进而影响决策策略,降低 Win - Stay 表现。

该研究具有重要意义。从理论层面看,首次揭示了气候创伤对决策过程中认知和神经机制的影响,为理解气候变化与心理健康的关系提供了新视角。从实践角度出发,研究中发现的客观神经认知标记可用于指导干预措施的制定,例如针对 PCC 相关默认模式网络活动的干预,有望改善受灾人群的决策能力。此外,研究还指出可通过可扩展的数字正念和慈悲训练等方式进行干预,这为在受气候创伤影响的社区中开展心理健康干预提供了方向。未来,随着气候灾难的日益频繁和严重,进一步研究灾难前后以及重复暴露的影响,对于制定更有效的应对策略至关重要。
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