HRV调控背内侧前额叶皮层在情绪增强记忆引导注意视觉搜索任务中的活动

本研究探讨了自主神经系统如何通过心率变异性（HRV）调节情绪、记忆与注意的交互作用。利用功能磁共振成像（fMRI）技术，团队发现静息态高频HRV（HF-HRV）与背内侧前额叶皮层（dmPFC）激活呈正相关，揭示了HRV作为中枢-自主神经整合标志在优化情绪性记忆引导视觉搜索中的重要作用。该成果为理解情绪认知交互的神经生理机制提供了新视角。

　　

情绪、记忆与注意力如同交响乐中的三个声部，共同谱写人类认知行为的复杂乐章。然而，这支乐章如何受到自主神经系统（Autonomic Nervous System, ANS）的"指挥"，至今仍是未解之谜。以往研究多聚焦于情绪或记忆对注意的单独影响，却忽视了心率变异性（Heart Rate Variability, HRV）这一重要生理指标可能发挥的整合作用。背内侧前额叶皮层（dorsomedial Prefrontal Cortex, dmPFC）作为情绪调节与高级认知的关键脑区，其活动是否受HRV调控，直接关系到我们对身心交互机制的理解。

为解答这一问题，由Ilenia Salsano、Giovanni Giulietti等学者组成的研究团队，在《International Journal of Psychophysiology》发表了一项创新性研究。他们巧妙设计了一项结合情绪刺激与记忆任务的视觉搜索实验，并采用功能磁共振成像（functional MRI, fMRI）技术，首次揭示了静息态高频HRV（HF-HRV）与dmPFC激活的直接关联，为自主神经-中枢神经整合机制提供了实证依据。

研究采用了两阶段实验范式：编码阶段让受试者记忆嵌入情绪（积极/消极）或中性图片中的目标位置；检索阶段则要求他们在先前看过或全新的图片中识别低对比度目标。关键技术创新包括：1) 在fMRI扫描期间同步采集静息态HF-HRV数据；2) 通过记忆与情绪情境的交互对比生成脑激活图谱；3) 相关分析量化HRV与dmPFC活动的关联性。所有分析均基于健康成人队列完成。

情绪增强记忆引导注意的行为表现

通过对比不同情绪条件下的任务准确率与反应时，发现情绪图片（特别是负性情绪）显著提升了目标位置的记忆精度与搜索效率，证实情绪对记忆引导注意具有增强效应。

HF-HRV与dmPFC活动的特异性关联

静息态HF-HRV水平与记忆-情绪交互任务中的dmPFC激活呈显著正相关（p<0.05），表明自主神经调节能力越强的个体，其dmPFC整合情绪与认知信息的功能越活跃。该效应在中性条件下未出现，凸显了情绪情境的特异性。

脑网络层面的协同机制

进一步功能连接分析显示，高HF-HRV个体的dmPFC与默认模式网络（Default Mode Network, DMN）、注意网络的关键节点连接增强，提示HRV可能通过调节大规模脑网络协作来优化认知-情绪整合。

研究结论明确指出，HF-HRV可作为评估dmPFC功能状态的生理标志物，其与dmPFC活动的正相关反映了自主神经系统与高级认知中枢的协同机制。这种协同作用在情绪性记忆引导的注意过程中尤为关键，说明HRV不仅反映心脏自主调节功能，更是中枢-自主神经整合能力的"窗口"。讨论部分强调，该发现为临床干预（如焦虑、创伤后应激障碍等情绪相关疾病）提供了新靶点：通过HRV生物反馈训练可能间接调节dmPFC功能，从而改善情绪认知整合失调。此外，研究首次将HRV与fMRI结合于动态认知任务中，为多模态生理-神经影像研究范式树立了新标杆。