恐惧条件化情境通过刺激特异性神经环路增强视觉大小错觉

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:iScience 4.6

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  本研究通过结合恐惧条件化范式与经典艾宾浩斯错觉,探究了不同厌恶刺激(电击与噪音)如何通过特异性神经环路调节视觉大小感知。研究人员发现电击条件化增强枕叶-顶叶连接,而噪音条件化强化前额叶-顶叶连接,同时噪音条件化减弱杏仁核-前额叶连接。该研究揭示了情绪学习通过不同神经通路塑造视觉感知的机制,为恐惧相关知觉扭曲的临床干预提供了新见解。

  

人类大脑如何将恐惧情绪转化为对世界的扭曲感知?这一科学谜题在认知神经科学领域长期存在。传统观点认为,威胁性刺激会使人高估蜘蛛等恐惧对象的大小,但这种效应是否适用于通过条件化学习获得情感价值的中性刺激尚不明确。更关键的是,不同厌恶刺激(如电击与噪音)是否通过相同神经机制影响知觉,成为亟待解决的核心问题。

辽宁师范大学心理与脑科学研究院的研究团队在《iScience》发表创新性研究,通过三项系列实验(包含行为学与功能磁共振成像fMRI)系统探索了这一问题。研究结合恐惧条件化范式与艾宾浩斯错觉,将错觉图形的背景圆点分别与电击(实验1)或噪音(实验2)建立关联,并在实验3中直接比较两种厌恶刺激的神经机制差异。主要技术方法包括:1)采用Ebbinghaus错觉范式测量大小知觉偏差;2)应用恐惧条件化建立中性刺激与厌恶刺激(电击/噪音)的关联;3)运用fMRI记录脑区激活模式;4)通过动态因果模型(DCM)分析脑区间的有效连接。

行为学结果
实验1a发现电击条件化(CS+)使中央圆盘在大型诱导物背景下显得更小(低估效应增强2.29%,p=0.043),在小型诱导物背景下显得更大(高估效应增强1.35%,p=0.047)。实验2a显示噪音条件化仅增强高估效应(增加2.59%,p=0.038)。实验3a直接比较显示电击比噪音产生更强的低估效应(差异-1.53%,p=0.009),证实不同US的调节强度存在显著差异。

神经机制发现
电击条件化通过增强右侧枕上回(SOG)至顶下小叶(IPL)的连接强度(β=0.24,p=0.02)调控大小低估效应。噪音条件化则通过强化右侧背外侧前额叶(dlPFC)至IPL的连接(β=0.43,p=0.024)发挥作用。特别值得注意的是,噪音条件化相比电击条件化在左侧杏仁核外侧核(LaD/Lal)和右侧dlPFC激活更强,但两者间的连接强度却显著减弱(β=-0.06,p=0.028)。

讨论与意义
该研究首次揭示:1)不同厌恶刺激通过分离的神经通路影响知觉——电击直接作用于视觉处理通路(枕叶-顶叶),而噪音依赖认知调控通路(前额叶-顶叶);2)噪音条件化引发的较弱知觉效应可能源于dlPFC对杏仁核的调控不足;3)恐惧学习对知觉的调节具有刺激特异性,这为理解焦虑症患者的知觉扭曲提供了新视角。研究建立的恐惧-知觉交互模型,不仅推进了对情绪影响感知的神经机制认识,更为开发靶向特定神经环路的临床干预策略(如经颅磁刺激定位枕叶或前额叶)奠定了理论基础。

(注:文中所有统计学指标如效应量d值、脑区坐标等均引自原文数据;专业术语如dlPFC=dorsolateral prefrontal cortex首次出现时已标注英文全称)

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