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深圳先进院揭示焦虑相关的注意加工脑电机制

2023-03-03 深圳先进技术研究院
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  近日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所黄艳团队Cerebral Cortex上,在线发表了题为General deficits of attentional inhibition in high trait anxiety: ERP evidence的研究论文。该研究发现高焦虑个体存在一般性(即非情绪特异性)的注意缺陷,具体表现为个体的焦虑水平越高,对任务无关的干扰刺激的注意抑制能力越差,同时对目标刺激的注意选择也越晚。该研究为“高焦虑导致一般性注意抑制功能损伤”假说首次提供了来自脑电的神经生理证据。

  个体长期的焦虑倾向是其人格属性的反映,称为特质焦虑。高特质焦虑是对应激高度敏感和精神疾病(尤其焦虑症和抑郁症)易感的关键风险因素之一。有研究提出,对负性刺激(诱发威胁感)的注意偏向或是导致焦虑症等相关精神疾病持续发展的重要机制。近年来的研究进一步提示,长期焦虑可能伴随一般性的注意功能损伤,而不仅仅是对负性刺激的注意偏向。最新的焦虑认知模型也提出,注意抑制能力的缺损可能与焦虑的发生发展有密切关系。然而,这一重要理论假设缺乏直接的神经生理证据支持。

  本研究利用高时间分辨率脑电技术结合特定设计的视觉搜索范式,用以区分注意的不同阶段,利于厘清焦虑相关的注意损伤机制。研究随机招募66名健康受试者,并通过量表测量他们的特质焦虑水平(长期的焦虑倾向)和状态焦虑水平(当前的焦虑程度)。实验中,科研人员采用了中性几何刺激的视觉搜索任务(图1),让受试者在一圈几何图形中搜索一个形状不同的目标(如菱形中的圆形),并尽量忽视可能出现的颜色干扰,同时采用高时空分辨率的128通道的脑电设备来记录受试者的脑电信号。 

  在脑电信号中,N2pc成分表征大脑的注意选择功能,Pd成分表征大脑的注意抑制功能。研究发现,在目标搜索过程中,个体先被干扰刺激捕获注意,诱发N2pc成分,而后对干扰刺激进行主动抑制,诱发Pd成分(图2A、B)。进一步分析发现,个体的特质焦虑水平越高,注意抑制能力越差(Pd振幅减小,图2C),对目标的注意选择也越晚(N2pc潜伏期延后,图2E-F)。与特质焦虑不同,个体的当前的焦虑水平与注意功能没有显著的相关性。 

  亚临床水平的高特质焦虑具有潜在风险,但往往被个人和社会忽视。该研究为焦虑相关的认知损伤提供了新的神经证据,即高特质焦虑损害个体的一般性注意功能。上述研究将有助于探究焦虑的潜在发病机制,为焦虑的早期鉴定和干预策略提供新的研究思路。研究工作得到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、深港脑科学创新研究院、中科院脑联结解析与调控重点实验室等的支持。 

  论文链接 

图1.实验流程和刺激图形 

图2.脑电结果 

打印 责任编辑:侯茜

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