过度换气如何影响恐慌症患者前额叶血流动力学？基于功能性近红外光谱(fNIRS)的认知任务研究

本研究针对恐慌症(PD)患者前额叶功能低下(hypofrontality)的病理机制，通过功能性近红外光谱(fNIRS)技术，首次在药物初治PD患者中探究过度换气刺激对N-back任务期间前额叶激活模式的影响。研究发现PD组在2-back任务中表现显著劣于健康对照(HC)，且右前额叶区域(LBA8/RBA10/RBA8/RBA46)在过度换气后缺乏正常去激活反应，为PD的右半球病理假说提供了新证据。

　　

恐慌症(PD)作为致残率高的焦虑障碍，全球约1-4%人群深受其扰。患者不仅面临突发心悸、气短等躯体症状，更伴随工作记忆损伤等认知缺陷。神经影像学研究揭示，PD患者存在前额叶调控功能减退(hypofrontality)与边缘系统过度活跃的特征性改变，但传统fMRI检查难以在症状诱发状态下捕捉动态变化。更棘手的是，抗焦虑药物可能干扰神经活动观测，使得药物初治患者的脑功能研究具有特殊价值。

针对这一研究空白，来自印度国家精神卫生与神经科学研究所的团队创新性地采用便携式功能性近红外光谱(fNIRS)技术，在20例药物初治PD患者和20例健康对照中，通过标准化过度换气诱发焦虑状态，同步监测N-back工作记忆任务期间前额叶氧合血红蛋白(HbO₂)浓度变化。这种非侵入式光学成像技术能实时捕捉皮质血流动力学响应，特别适合焦虑诱发实验场景。

研究方法上，采用双盲诊断、严格匹配的病例对照设计。所有参与者完成基线期和过度换气后的N-back任务（含0-back/2-back难度），通过双因素重复测量方差分析比较组间差异。关键创新点在于将症状诱发与认知任务结合，使用48通道fNIRS系统覆盖双侧前额叶9个功能分区(Brodmann分区标准)，重点关注信号变化幅度(ΔHbO₂)和任务准确度(D′值)。

【样本特征】显示PD组教育年限显著较少(12.86±2.79 vs 16.94±3.09年)，但两组年龄性别匹配。PD组汉密尔顿焦虑量表(HAM-A)得分12.2±4.05，属中度焦虑水平。

【结果】部分有三项关键发现：1）行为学层面，PD组2-back任务D′值显著降低(F(1,32)=4.93, p=0.03, η2=0.13)，验证工作记忆缺陷；2）神经机制层面，健康组在右前额叶多个区域(LBA8/RBA10/RBA8/RBA46)呈现过度换气后的特征性去激活(p<0.05)，而PD组该调节机制缺失；3）时间×组别交互效应提示，PD患者右半球血流动力学响应模式异常。

【讨论】部分强调，该研究首次证实fNIRS可检测PD患者在焦虑诱发状态下的前额叶功能异常。右前额叶去激活缺失现象支持"右半球假说"——即PD病理涉及右半球对威胁刺激的异常处理。教育水平差异可能部分解释认知表现差异，但神经激活模式的组间差异提示本质性功能损害。

这项发表于《Psychiatry Research: Neuroimaging》的研究具有双重突破：方法学上证实fNIRS在焦虑障碍研究中的可行性，理论上揭示过度换气通过右前额叶功能失调加剧PD认知症状。未来研究可拓展至其他焦虑亚型，或结合fMRI验证fNIRS结果的空间特异性。对临床实践而言，该发现提示右前额叶可能成为神经调控治疗(如经颅磁刺激)的新靶点。