宠物诱导的压力缓冲依赖于触摸：来自大脑和心脏测量数据的证据

《Biological Psychology》：Pet-Induced Stress Buffering Depends on Touch: Evidence from Brain and Cardiac Measures

　　

摘要尽管有大量证据表明拥有宠物能带来福祉益处，但这些益处产生的机制尚不确定。在此，我们探讨了与宠物进行友好的身体接触能减轻压力并促进稳态的可能性。64 名宠物主人带着他们的狗来到我们的实验室。他们完成了两个实验组块，每组块包含休息基线、诱发压力的认知任务和恢复期。狗仅在恢复期在场，其中一组块允许身体接触，另一组块则不允许。与休息状态相比，认知任务降低了脑电图（EEG）中的阿尔法功率，增加了贝塔功率，加速了心率，并降低了心率变异性，这些指标之间存在显著关联。尽管自述的负性情绪也有所增加，但这与身体变化无关。虽然没有证据表明触摸能增强从压力中的恢复，但生物数据显示它减轻了接下来应对压力源的反应。在第一组块恢复期间有触摸体验的参与者，在第二组块的压力阶段表现出脑电图阿尔法抑制减少、心率降低和心率变异性增加。在第一组块恢复期间没有触摸体验的参与者中，没有观察到类似效应。因此，触摸似乎是人与宠物互动的重要方面，并且是导致与养宠相关的福祉益处的因果因素。

引言数千年来，人类一直与动物共享生活和家园。起初是一种实用的工作关系，现已演变成一种珍贵的伴侣关系，如今大多数现代家庭养宠物主要是出于情感原因（Human World for Animals, 2025, People's Dispensary for Sick Animals, 2023, Shell, 1986）。与此转变一致，研究表明宠物能增强主人的情绪和福祉，提供超出其原有实用角色的切实益处（Kramer et al., 2019a, Martins et al., 2023）。基于这些见解，我们寻求阐明产生此类益处的心理生物机制。具体来说，我们询问宠物是否有助于缓冲主人生活中的压力，以及与动物进行温柔的身体接触是否作为这一过程中的关键机制。

上个世纪下半叶，我们对健康和福祉的理解发生了转变。流行病学研究表明，重要的不仅是个体的物质生活条件，而且可能更重要的是社会环境，以及一个人感觉社会融合或受到支持的程度（Cobb, 1976, Cohen and Wills, 1985）。在此之后，研究人员开始将宠物视为相关的社会伙伴，并进行了旨在记录潜在宠物相关健康益处的早期研究。一个经典的例子是 Friedmann 等人（1980 年）的研究，他们追踪了冠心病监护病房的心梗患者，发现出院一年后，宠物主人的存活率高于非宠物主人。随后的工作证实了这些结果（K. Allen et al., 2001; Damberg & Fr?mbling, 2022; Headey & Grabka, 2011; McConnell et al., 2011）。一项相关荟萃分析指出，全因死亡率的风险降低了 24%（Kramer et al., 2019b）。此外，研究还强调了一系列心理益处，包括与非宠物主人相比，宠物主人感觉不那么孤独（Powell et al., 2019），在生活中找到更多幸福（Bao & Schreer, 2016），并且更容易从心理障碍（如创伤后应激障碍）中恢复（Hediger et al., 2021）。然而，值得注意的是，养宠的后果可能因个体和文化而异，并可能包含成本。对主人来说，这可能包括财务压力，对宠物来说，则是福利问题。

人 - 动物互动（HAI）造福人类健康的潜力引发了关于潜在机制的问题。一个候选途径，也是这里主要关注的途径，涉及在 HAI 中自然产生的身体接触。间接证据表明这种接触可能相关，来自于关于人与人之间触摸的研究。除了人与人之间触摸普遍存在且可能高度愉悦之外，我们现在知道它具有抗焦虑和压力缓冲效应（Coan et al., 2006, Della Longa et al., 2019, Ditzen et al., 2007）。其中，Ditzen 及其同事（2007 年）使用流行的社会评价性压力范式——特里尔社会应激测试（TSST）展示了这一点。不同组的参与者准备公开演讲（即压力阶段），要么独自一人，要么与他们的浪漫伴侣在一起，伴侣要么提供言语支持，要么提供肩颈按摩。值得注意的是，只有身体接触能有效减轻随后压力发作引发的心率（HR）和皮质醇变化（与独自一人的情况相比）。

鉴于人与人之间触摸的重要性，人们可能会推理认为与动物的触摸也可能同样有益。然而，这方面的证据目前大多间接且不一致。间接支持来自一组研究 HAI 对健康和福祉影响的研究，方法多样，包括涉及宠物主人（Handlin et al., 2011, Teo et al., 2024）或在实验室环境中使用治疗性或陌生的宠物（Beetz et al., 2011, Lass-Hennemann et al., 2014, Odendaal and Meintjes, 2003, Polheber and Matchock, 2014），护理院（Nilsson et al., 2020）或作为校园访问项目的一部分（Binfet et al., 2022, Handlin et al., 2011, Peel et al., 2023, Pendry et al., 2020, Pendry and Vandagriff, 2019, Sim et al., 2025）。虽然身体接触通常构成所研究互动的一部分，但其效应并未被特异性地分离出来。研究参与者以多模态方式与动物互动，并与一系列对照条件进行比较，例如，动物仅仅缺席（Peel et al., 2023, Polheber and Matchock, 2014）或被玩具替代（Teo et al., 2024）。因变量通常依赖自述，但也包括生物测量指标，如激素（Pendry & Vandagriff, 2019）、心率（Teo et al., 2024）或脑电图（EEG；Carbone et al., 2025; Teo et al., 2024; Yoo et al., 2024）。在大多数情况下，这项研究提供了积极互动结果的证据（Beetz et al., 2011, Handlin et al., 2011, Lass-Hennemann et al., 2014, Nilsson et al., 2020, Odendaal and Meintjes, 2003, Pendry and Vandagriff, 2019, Polheater and Matchock, 2014），但偶尔也返回模糊（Teo et al., 2024）或零结果（Gee et al., 2014, Mueller et al., 2021; T. Nagasawa et al., 2023; Straatman et al., 1997）。

迄今为止，只有少数尝试通过比较触摸条件与保留其他沟通渠道（如面部表情或眼神接触）的无触摸条件来分离 HAI 触摸效应（M. Nagasawa et al., 2015）。例如，Mueller 及其同事让青少年在治疗犬在场的情况下暴露于童年版的 TSST。令人惊讶的是，青少年能否触摸狗或仅进行无触摸互动，对于自述焦虑或皮肤电导没有作用（Mueller et al., 2021）。对这种零效应的一种解释可能是触摸被操纵为组间变量，组大小仅为 4 到 13，可能不足以检测到触摸益处，即使存在这种益处。Vormbrock 和 Grossberg（1988 年）的第二项研究比较了 60 名本科生与陌生狗的触摸和无触摸互动，采用被试内设计，提供了足够的统计效力。尽管如此，血压和心率产生了混合结果，并没有明确支持接触动物能降低生理唤醒的观点。这可能是因为缺乏实验诱导的压力源，而不是真正的零效应，鉴于低基线唤醒留给触摸诱导的衰减空间很小。

综上所述，过去的触摸相关发现可能更多关于触摸本身的条件要求，而非触摸本身，包括足够的统计效力和某种形式的压力激活。旨在诱导压力的范式主要依赖 TSST（Heinrichs et al., 2003, Kirschbaum et al., 1993）和类似的社会评价性任务（Fiocco & Hunse, 2017）。这些任务被发现能引发自述情绪的可靠变化，并改变外周和大脑过程。例如，心脏测量指标显示心率增加和心率变异性（HRV）降低，意味着这种压力增强了自主神经唤醒，并可能伴随副交感神经撤退（Huber et al., 2025a, Trotman et al., 2019, Rosenblum et al., 2025, Mezzacappa et al., 2001; for a review see Shaffer et al., 2014）。此外，几项研究追踪了社会评价性压力如何改变用脑电图记录的大脑皮层节律。相对于休息基线，也被认为是大脑“空闲”模式的阿尔法节律，其功率通常降低，而与唤醒或努力相关的更快贝塔节律变得更加突出（Ehrhardt et al., 2022, Perrin et al., 2019, Vanhollebeke et al., 2023, for a review see Vanhollebeke et al., 2022）。然而，到目前为止，贝塔效应仍有争议（Vanhollebeke et al., 2022）。此外，这种和其他压力效应的时间过程以及它们的相互关系仍不确定。

总之，有大量数据表明 HAI 可以造福人类。此外，虽然研究确定了友好触摸作为潜在机制途径，但我们仍然缺乏压力背景下的具体实验证据。在此，我们在一组狗主人中寻求此类证据，采用诱发压力的社会评价性任务（即认知测试）以及多测量方法，以捕捉心脏和大脑反应以及感知的情绪变化。在随机、对照平衡的交叉被试内设计中，研究参与者经历了两个压力组块，每组块包含五个阶段：基线休息（5 分钟）、压力（10 分钟）、压力后休息（1 分钟）、与狗恢复（5 分钟）和恢复后（5 分钟）。两个组块仅在恢复期的性质上有所不同。在一个组块中，参与者能够进行身体接触，而在另一个组块中，狗被固定在牵引绳上，从而防止身体接触。重要的是，与狗的互动（包括声音和面部交流）在两种恢复条件下都是可能的，我们以对照平衡的顺序呈现。

我们对这项研究的目标有两个。首先，在探索性层面上，我们希望在现有社会评价性压力研究的基础上进行两点补充。其一，我们寻求证实之前报告的脑电图阿尔法和贝塔效应。目前使用脑电图的压力研究数量相对较少，它们通常比较参与者执行压力诱导任务时的脑电图功率与休息对照（Vanhollebeke et al., 2022），使得运动或认知过程而非压力可能解释了条件差异。一种包含多个测量点的更全面方法（包括基线、压力、压力后休息和恢复期）可能更能提供有关实际压力效应的信息，但仍然缺乏。此外，我们希望解决不同生理和自述测量指标之间的相互关系。迄今为止，这种相互关系主要集中在一项生物标记与一项体验性压力标记的匹配上，令人惊讶的是结果不一致（Campbell & Ehlert, 2012）。例如，最近的一项系统综述表明，心血管反应（即血压、心率和 HRV）与感知压力的相关性只有 35% 的时间（Vaessen et al., 2021）。生物标记之间的相互关系可能更稳健，但很少被追求（Y. Ma et al., 2021）。

我们的第二个也是最主要的目标是确定人与宠物的触摸是否以及如何影响压力。与之前的 HAI 研究（Mueller et al., 2021）一致，我们的主要预注册假设涉及压力恢复期间触摸的潜在并发效应。基于上述压力缓冲框架，并受归因于缺乏实验压力诱导的零结果（Vormbrock & Grossberg, 1988）的激励，我们预测触摸将促进恢复，使得体验性和生理指标（例如 HR、HRV、EEG 活动）在触摸条件下比在无触摸条件下更快回归基线。此外，我们还希望探测触摸前瞻效应的可能性。此类前瞻效应在人际社会缓冲的背景下已被报告（Kirschbaum et al., 1993, Gunnar and Hostinar, 2015），包括一些研究表明支持性或自我安抚的触摸可以减轻个体对即将到来的压力源的反应（Ditzen et al., 2007, Dreisoerner et al., 2021）。

因此，我们探讨了在第一部分通过触摸获得恢复的参与者，在第二部分压力阶段是否比那些先未通过触摸获得恢复的参与者表现出更微弱的反应。最后，我们还检查了在与宠物恢复过程中出现的交互行为。我们感兴趣的是触摸的机会是否以及如何影响其他非语言渠道，如注视或交谈，并试图明确参与者用来与宠物联系的触摸动作。章节片段 方法 本研究已在开放科学框架上预注册（https://doi.org/10.17605/OSF.IO/TDSHC）。我们在同一平台上分享数据和分析代码（https://osf.io/hqjes/overview?view_only=03988537f63b4a4292c30710d0b48d61）。脑电图 alpha 和 beta 功率 首先，我们探究了触摸对 alpha 和 beta 功率的影响（图 2）。观察 alpha，我们发现时间存在显著主效应 [F(3, 434) = 7.64, p <.001, η2p =.050]，以及触摸与顺序的显著交互作用 [F(1, 434) = 11.22, p <.001, η2p =.025; 其他 p 值 >.106]。对时间主效应的分析表明，与基线 [t(434) = 2.64, p =.042, Cohen's d =.32] 和恢复后 [t(434) = 4.76 p <.001, Cohen's d =.58] 相比，压力期间的 alpha 抑制更大。Alpha 抑制 讨论 本研究探讨了宠物主人从与宠物的身体互动中受益的想法，因为这种互动具有缓冲压力的作用，从而促进健康。我们使用感受、自主调节和大脑活动的测量指标来评估压力和触摸的影响。我们的发现证实，参与者在社会评价任务期间，在具有不同时间动态的多个反应系统中经历了压力。此外，在这些系统中存在趋同
结论 本研究提供了新的见解，揭示了个人如何应对社会评价压力以及人与宠物的触摸如何帮助减弱这种反应。我们展示了压力任务效应，它以同步但功能各异的方式招募中枢和周围神经系统的多个组成部分。具体来说，相对于静息基线，在压力阶段出现了 alpha 抑制、beta 增强、心率（HR）增加和心率变异性（HRV）降低，其中一些效应
伦理声明 实验方案已获因斯布鲁克大学心理学系当地伦理委员会和因斯布鲁克大学科学伦理问题委员会（81/2023）批准，该委员会认证该项目整体符合因斯布鲁克大学的伦理原则和良好的科学实践指南。因为本研究涉及私人饲养的狗，奥地利动物试验法的适用性
CRediT 作者贡献声明 Vanessa Kaufmann：写作 - 审查与编辑，写作 - 初稿，可视化，形式分析，数据整理，构思。Annett Schirmer：写作 - 初稿，监督，资源，项目管理，方法论，形式分析，构思。Xiaoqin Cheng：写作 - 审查与编辑，数据整理。
写作过程中生成式人工智能和人工智能辅助技术声明 在本工作的准备期间，作者使用 ChatGPT 以校对各个部分的语法和流畅性。使用该工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。
竞争利益声明 作者声明，他们没有任何已知的可能影响本论文报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
Vanessa Kaufmann|Xiaoqin Cheng|Annett Schirmer 因斯布鲁克大学心理学研究所，奥地利