奖赏相关目标视觉注意过程的神经生理关联及其与精神分裂型特质的关系

《Brain Topography》：Neurophysiological Correlates of Target-Related Visual Attention Processes as a Function of Reward in Connection with Schizotypy

　　

在日常生活中，人们不断选择并感知相关信息，同时抑制无关的感觉输入。这一选择过程受自下而上与自上而下注意机制交互作用的调控。近期研究还强调了奖赏对注意的影响，表明金钱奖赏能够增强任务表现并调节刺激显著性。精神分裂型特质（schizotypy）被概念化为从健康状态到精神分裂症症状的连续谱，为非临床人群研究这些机制提供了框架。本研究探讨了视觉注意和奖赏加工的行为学及神经生理学关联，以及它们与精神分裂型特质的关系。三十六名健康被试被分为两组，在执行视觉注意任务（含显著分心刺激）时，目标刺激分别有奖赏（目标奖赏组，TR）或无奖赏（无奖赏组，NR），同时记录脑电图（EEG）。此外，使用精神分裂型人格问卷（SPQ）评估精神分裂型特质。结果显示，与仅目标条件相比，显著但任务无关的分心刺激延长了反应时间，且此效应与奖赏无关。在神经生理水平上，分心刺激降低了无奖赏组的目标优先化。此外，在阴性精神分裂型维度得分较高的被试表现出更强的目标优先化，尤其是在不存在显著分心刺激时。这些发现表明，金钱奖赏可以调节注意控制机制，而且阴性精神分裂型特质与注意优先化的改变有关。

在日常生活中，个体需要持续选择并感知与当前目标相关的信息，同时抑制无关的感觉输入，这种选择过程通常被解释为自下而上与自上而下注意机制的交互作用。近期研究强调，奖赏特别是金钱奖赏能够增强任务表现并调节刺激显著性，使注意偏向任务相关刺激。精神分裂型特质（schizotypy）被视为一个从健康状态延伸到精神分裂症症状的连续谱，可在非临床人群中用于研究精神分裂症相关机制。精神分裂症患者往往表现出视觉注意和奖赏加工的双重缺陷，例如难以抑制分心刺激、将动机显著性错误地赋予中性刺激（即异常显著性），并且阴性症状与奖赏系统紊乱有关。阴性精神分裂型维度被认为是个体罹患精神分裂症的重要风险因素。因此，在健康人群中考察分裂型特质与视觉注意、奖赏加工的关系，有助于揭示精神分裂症的病理生理基础。已有研究显示，高精神分裂型特质者在视觉加工和注意捕获方面存在异常，事件相关电位如N₂pc可能成为潜在的神经生理标志物。然而，奖赏如何调节目标相关视觉注意过程，以及这种调节是否受分裂型特质影响，尚未完全阐明。本研究旨在通过行为反应时和脑电图（EEG）指标，同时考察奖赏、分心刺激与精神分裂型特质对目标相关注意过程的影响。

研究人员采用修改版额外单例任务（Additional Singleton Task，AST），将36名健康被试平均分为目标奖赏组（TR）和无奖赏组（NR），执行视觉搜索任务，同时记录64导EEG，并使用精神分裂型人格问卷（Schizotypal Personality Questionnaire，SPQ）评估分裂型特质。结果发现：显著但任务无关的分心刺激延长了反应时间；奖赏组反应时整体更慢；分心刺激仅在无奖赏组中降低了目标优先化；阴性分裂型维度高分者在无分心刺激时表现出更强的目标优先化。这些发现表明金钱奖赏能够调节目标相关注意控制，且阴性分裂型特质与注意优先化的改变有关，可能为理解精神分裂症风险提供参考。

关键技术方法方面，被试来自德国吉森大学，通过邮件招募并通过电话筛选确认资格。实验采用修改版AST，70%试次含有颜色单例分心刺激，30%为仅目标试次；TR组对特定朝向目标的正确反应给予点数奖励，点数可兑换金钱，NR组仅获得准确性反馈。EEG数据经预处理后，采用系统侧化技术计算N2pc成分中的目标负波（Target Negativity，NT）亚成分，以反映目标优先化程度。统计分析采用混合设计ANCOVA，组间因素为奖赏条件，被试内因素为分心条件，协变量包括年龄、性别及SPQ分数。

行为结果表明，奖赏组比无奖赏组反应时显著更慢（校正后均值581 ms对537 ms，p=0.034）；有分心刺激时反应时显著慢于仅目标条件（563 ms对555 ms，p<0.001）；但奖赏与分心条件的交互不显著，说明分心效应并未因奖赏而改变。SPQ阴性维度及其与分心的交互对反应时均无显著影响，年龄、性别协变量亦不显著。

ERP结果（NT成分）显示，仅目标条件下NT波幅比有分心条件显著更负（-1.185 μV对-0.993 μV，p=0.003），即目标优先化更强。分心×组别交互显著：在TR组，分心条件与仅目标条件NT波幅无差异（-0.97 μV对-0.92 μV，p=0.587）；而在NR组，仅目标条件NT波幅显著负于分心条件（-1.45 μV对-1.017 μV，p<0.001），表明无奖赏时分心刺激削弱了目标优先化，而奖赏组中这一效应被抵消。此外，SPQ阴性分数与分心条件存在显著交互：在仅目标条件下，SPQ阴性分数越高NT波幅越负（b=-0.096，p=0.025）；在有分心条件下二者无显著相关（b=-0.037，p=0.273），且两斜率差异显著（p=0.007），提示阴性分裂型特质与增强的目标优先化有关，尤其在无分心刺激时。

讨论部分总结指出，分心刺激导致反应时减慢符合注意捕获现象；神经生理层面，无奖赏组在有分心时NT波幅降低，而奖赏组未出现该降低，提示奖赏可能降低了分心刺激对目标加工的干扰。TR组整体反应时偏慢可能与该任务要求持续注意和准确性有关，高警觉需求可能引入疲劳效应。阴性分裂型维度与增强的NT波幅相关但未伴随反应时加快，这可能反映高分裂型特质个体通过更强的认知控制进行补偿。这一发现与既往报道的精神分裂症患者、氯胺酮健康受试者及高分裂型个体存在视觉注意和认知控制异常的研究一致。局限性方面，本样本均为健康被试，SPQ总分较低，低于临床分裂型阈值；同时仅分析了N2pc成分和部分电极，未来研究应纳入临床样本人群并分析更广泛脑区。

研究结论翻译：本研究表明，目标加工可能受到显著但任务无关的分心刺激的损害。这种分心效应对目标优先化的削弱在无奖赏组中更为明显，这可能表明奖赏目标能够减少分心刺激的影响。此外，在阴性精神分裂型维度得分较高的个体表现出增强的目标优先化，尤其是在不存在分心刺激的情况下。这些发现与既往报道的精神分裂症患者、氯胺酮健康受试者以及高分裂型个体中存在视觉注意和认知控制过程异常的结果一致。本研究进一步证明，不仅显著性驱动过程，目标相关过程也受到奖赏、分心刺激以及可能存在的阴性分裂型个体差异的调节。