情感与计算因素对威胁消退偏见的双重影响机制研究

本研究针对Pavlovian威胁条件反射中的学习偏差机制，通过整合4项实验数据（N=247）结合计算建模，揭示了威胁相关与正性相关刺激通过降低抑制性学习率（inhibitory learning rate）而非增强兴奋性学习率（excitatory learning rate），导致条件反应在消退阶段持续存在的计算特征。研究证实了情感相关性（affective relevance）理论预测，为焦虑障碍的消退学习障碍提供了新的算法解释，发表于《Behaviour Research and Therapy》。

　　

在人类进化过程中，快速识别威胁与安全信号的能力至关重要，但为何有些刺激（如蛇或愤怒面孔）能更快形成恐惧记忆且难以消退？传统理论如"准备性理论"（preparedness theory）认为这是进化塑造的威胁特异性机制，而近年提出的"情感相关性"（affective relevance）假说则主张，任何与个体生存目标高度相关（如婴儿面孔或 erotic 刺激）的刺激都可能产生类似效应。这一争议背后，隐藏着对焦虑障碍患者"消退学习障碍"机制的核心追问——为何暴露疗法对某些恐惧记忆效果有限？

为解决这一科学争议，瑞士日内瓦大学心理学与教育科学系的研究团队整合了4项实验的皮肤电反应（SCR）数据（N=247），采用差分Pavlovian威胁条件反射范式，比较威胁相关（愤怒面孔/蛇）、正性相关（婴儿面孔/愉悦面孔）和中性刺激（中性面孔/色块）的条件反应差异。通过双学习率强化学习模型（dual-learning-rate reinforcement-learning model）和潜在原因模型（latent cause model）的计算分析，揭示了情感刺激影响消退学习的算法基础。

关键技术包括：1）标准化皮肤电反应采集（SCR，0.5-4.5s时间窗）；2）部分强化设计（CS+与电刺激US以5/7概率配对）；3）基于最大后验估计的模型参数拟合；4）贝叶斯随机效应模型比较（protected exceedance probability）。实验采用Grass SD9电刺激仪（50脉冲/秒）和BIOPAC MP150系统记录生理数据。

主要结果

皮肤电反应模式
早期获得阶段，威胁与正性刺激的CS+/CS-差异显著大于中性刺激（d_LMM=0.36，p<0.001），证实其更快建立条件反应。消退阶段，两类刺激的CR持续性强于中性刺激（d_LMM=0.43），支持情感相关性假说。值得注意的是，威胁与正性刺激间无统计学差异（BF₀₁=19.608），暗示其共享机制。

计算建模特征
双学习率Rescorla-Wagner模型最优解释数据（exceedance probability>0.99）。关键发现是威胁/正性刺激的抑制性学习率（α^-）显著低于中性刺激（d_av=0.24，p=0.002），而兴奋性学习率（α⁺）无组间差异。这表明情感刺激通过削弱负性预测误差（negative prediction error）的整合，而非增强威胁获取，导致消退抵抗。

讨论与意义
该研究首次通过大样本验证了情感相关性理论的跨效价普适性，挑战了传统威胁特异性理论。算法层面发现，抑制性学习率缺陷可能是临床"安全信号误判"现象的机制之一——当患者将安全情境错误评估为高相关性时，其α^-降低会导致恐惧记忆持续。这一发现为开发靶向抑制性学习通路的新型干预（如经颅磁刺激调节背外侧前额叶-dlPFC）提供了理论依据。

研究局限性在于SCR存在习惯化效应，未来可采用瞳孔测量（pupillometry）等补充指标。潜在原因模型未显示优势，提示在简单条件反射范式中，双学习率机制比上下文再评估更能解释当前数据。团队建议后续研究结合虚拟现实（VR）技术，在生态效度更高的环境中验证这些计算特征的临床预测价值。

这项发表于《Behaviour Research and Therapy》的工作，通过融合情感神经科学与计算精神病学方法，为理解人类情感学习的"顽固性"开辟了新视角，其算法特征可能成为精神障碍生物标志物开发的候选靶点。