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为探究大脑如何适应长时间触觉刺激并避免情感习惯化,研究人员开展对长时间轻抚的神经反应研究。结果发现,不同体感过程影响长时间触摸的情感价值,CT 相关过程相对重要性增加。这为理解触摸的生物学功能提供依据。
在生活中,很多能让我们感觉良好的事物,其带来的愉悦感往往转瞬即逝。比如一顿美食,刚开始品尝时觉得无比美味,但随着胃逐渐被填满,那种美味的感觉就会慢慢消失。然而,有一种愉悦感却似乎很持久,那就是被温柔触摸或爱抚时的感受。这种人际间友好的触摸,在孩子的成长、亲密的同伴和家庭关系,甚至人与宠物的互动中都起着至关重要的作用。它通常发生在共同休息或睡眠的情境中,提供了长时间、不间断的身体接触机会。
但令人疑惑的是,为什么我们对其他刺激容易产生情感习惯化,比如不再觉得吃饱后递来的食物诱人,可对温柔的触摸却能保持愉悦感呢?此前,虽然有研究关注到了触摸带来的愉悦感与一类特殊的体感神经元 ——C - 触觉(CT)传入纤维有关,也知道触摸在社交功能和身体内稳态方面有诸多益处,可对于大脑如何适应长时间的触摸刺激,以及如何避免在这种刺激下产生情感习惯化,相关研究却少之又少。为了揭开这些谜团,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《Cortex》上。
研究人员采用了脑电图(EEG)技术,招募了 94 名参与者(其中 4 人因过多 EEG 伪影被排除,最终统计样本包含 32 名男性和 58 名女性) 。实验中,参与者的左前臂会接受定制触摸机器人以 0.5、3 和 18cm/s 这三种速度进行的长达 60 分钟的软毛刷轻抚刺激。在实验过程中,研究人员会不定期地让参与者对之前的触摸刺激进行愉悦感评分,同时记录脑电图数据。
在研究结果方面,首先是抚摸速度的影响。研究发现,抚摸速度对主观触摸愉悦感和大脑反应有着显著影响。以触摸愉悦感为例,速度的二次项显著,说明 CT 靶向速度(3cm/s )时触摸愉悦感最强。对于 sN400 振幅,速度的线性和二次项都显著,其振幅随速度加快呈负二次方下降。而罗兰 ic 节律方面,速度、频率带以及它们之间的交互作用都显著,最快速度与最强的罗兰 ic 功率抑制相关,且低频段在较慢抚摸速度下抑制减弱。
其次是触摸重复的影响。通过建模分析发现,触摸愉悦感随重复触摸有微弱下降,但这种下降在不同速度下都存在且影响较小。将实验分为三个时间段进行分析时,发现速度有显著主效应,而时间段主效应和速度与时间段的交互作用均不显著。在脑电图数据中,sN400 振幅在不同时间段无差异,表明相关体感过程在实验过程中保持稳定。探索性分析 N1 发现,其振幅随重复触摸线性下降,这意味着 Aβ 相关过程存在习惯化。罗兰 ic 节律也随时间变化,最慢速度时其抑制增强,最快速度时抑制减弱。
综合研究结果和讨论部分,此次研究意义重大。它揭示了不同体感过程对长时间触摸情感价值的塑造机制。随着持续抚摸,CT 靶向触摸的处理在相对重要性上保持甚至增加,而与 Aβ 相关的过程则出现习惯化。这一系列神经机制表明,大脑似乎有一种内在机制在促使人们进行更长时间的身体皮肤接触,而这种接触对人类的健康和幸福有着诸多益处。例如,在社交方面,它有助于建立和强化情感纽带;在身体内稳态方面,能支持生理调节和情感调节。此外,该研究也为后续进一步探索触摸处理的机制、个体差异以及触摸在其他生物学功能中的作用奠定了基础,为相关领域的研究指明了方向。
研究人员在开展研究时,主要运用了以下关键技术方法:一是使用定制的由 Matlab 控制的电缆驱动机器人来精确控制触觉刺激的速度、轨迹和力度;二是采用 EEG 记录大脑电活动,通过 64Ag/AgCl 电极,按照扩展的 10 - 20 系统进行定位,记录数据后利用 EEGLAB 等工具进行处理和分析;三是运用线性混合效应(LME)模型进行统计分析,探究不同变量之间的关系 。