2025年3月14日
我们介绍了一种利用功能磁共振成像探索认知情绪调节任务(即认知重评)神经相关机制的实验方案。该方案曾用于强迫症患者和健康对照者,但也可应用于其他临床样本。
本研究的目的是了解强迫症患者如何调节情绪,以及在采用认知重评策略时,哪些大脑区域和神经网络支持这一过程。可通过功能性磁共振成像、脑电图、眼动追踪和心理生理学测量等方法,在临床人群中研究情绪调节任务期间的行为表现和脑活动情况。
我们已发现,强迫症患者在经历和调节负面情绪时,可能会激活不同的神经通路,主要是额顶控制网络。
我们的研究结果有助于阐明心血管功能对情绪调节能力的影响,未来可能为更有针对性的治疗干预提供指导。
在未来的研究中,我们将探讨不同疗法如何调节参与情绪调控的神经网络活动,并分析这些变化是否与临床症状的改善相关。
[旁白] 首先,按照正确的顺序完成已在相应人群中验证的心理测量量表及各类问卷。首先进行社会人口学问卷,随后进行临床问卷。接着依次完成强迫症清单(Obsessive Compulsive Inventory)和情绪调节问卷(Emotion Regulation Questionnaire)。最后,如果强迫症(OCD)患者在入组时未完成,需收集耶鲁-布朗强迫症量表(Yale Brown Obsessive Compulsive Scale)的相关信息。完成所有量表后,向参与者说明将在扫描仪内执行的认知重评任务,并训练其在情绪调节过程中将采用的策略。在扫描前,对参与者进行“抽离”(distancing)和“重新解释”(reinterpretation)策略的训练。在呈现令人困扰的情景图片时,指导参与者按照屏幕上提示的方式之一对场景进行认知重构。明确告知参与者在任务过程中不得使用非认知策略,例如移开视线。使用配备32通道头部线圈的3特斯拉扫描仪采集磁共振成像(MRI)数据。在开始扫描前,指导参与者仰卧于扫描床上。在头部周围添加额外的缓冲垫,以确保扫描过程中的舒适性并尽量减少移动。为参与者提供耳部保护装置、右手持握的反应盒,以及左手可触及的紧急停止按钮,以便在需要时紧急停止扫描。使用与MRI兼容的反应装置记录扫描期间参与者的情绪评分。在扫描过程中包含用于配准的解剖学磁化准备快速梯度回波成像序列(magnetization prepared rapid acquisition gradient ECHO,MP RAGE)。按所述设置以下参数。让参与者在扫描仪内执行认知重评任务。使用指定软件和与MRI兼容的斜角镜系统,在扫描期间显示任务指令和视觉刺激。在此任务中,采集对血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)对比度敏感的多波段回波平面成像(multi-band Echo planar imaging,EPI)序列,扫描参数按前述设置。每个任务区块以屏幕中央呈现4秒的指令开始,指令内容为“观察”(observe)、“维持”(maintain)或“调节”(regulate)。随后,依次呈现两个具有相同情绪效价的刺激,每个持续10秒。要求参与者在1至5的量表上对其负性情绪强度进行评分,其中1表示中性感受,5表示极度负性感受。每个区块结束后,在屏幕中央显示10秒的注视十字,以减少延续效应。MRI扫描结束后,对参与者进行访谈,确认其是否遵循指令并充分完成任务,并询问其使用的情绪调节策略。使用指定软件对神经影像数据进行预处理。采用平均帧间位移(frame wise displacement,FD)大于0.5毫米作为排除标准,以校正扫描过程中的头部运动,参考生成的质量检查报告中的平均FD值。此外,需目视检查输出报告,评估共配准的准确性,并识别预处理流程中的任何潜在问题。使用指定软件中的FSL maths功能对所得时间序列进行空间平滑处理。平滑核采用半高全宽(full width at half maximum)为8毫米的高斯核。在处理fMRI数据时,调整fMRI时间序列数据的矩阵维度,以确保不同软件之间的兼容性。使用指定软件中的3D重采样(3D re-sample)功能,并以特定模板作为主图像。在第一水平(单被试)分析中,于SPM12中定义感兴趣的对比条件。对图像呈现期间持续20秒的条件进行建模,排除指令、评分和注视十字阶段。将每个体素的血氧水平依赖(BOLD)反应与标准血流动力学响应函数进行卷积。应用128秒的高通滤波。将平均脑脊液和白质信号作为协变量,并纳入fMRI预处理过程中计算的运动校正变量。在第二水平(组水平)分析中,对完整样本及各情绪调节亚组,采用双样本T检验比较组间在感兴趣对比上的差异。采用基于簇阈值的全脑分析方法,体素水平P值小于0.001(未校正),簇水平P值小于0.05(经家族-wise误差,FWE,校正)。完整样本的检验结果显示,“维持”条件与“观察”条件存在显著差异,“调节”条件与“维持”条件也存在显著差异。对照组的情绪调节能力优于强迫症患者。在“抽离”亚组中,“维持”条件与“观察”条件存在显著差异,但“调节”条件与“维持”条件之间不再存在显著差异。成功变量在组间也无显著差异。在“重新解释”亚组中,“维持”条件与“观察”条件存在显著差异,“调节”条件与“维持”条件也存在显著差异。对照组的情绪调节能力优于强迫症患者。在“两种策略”亚组中,“维持”条件与“观察”条件存在显著差异,但“调节”条件与“维持”条件之间不再存在显著差异。成功变量在组间无显著差异。在心理测量量表方面,除囤积维度外,强迫症患者在所有OCI-R各子量表上的得分均显著高于对照组。在“重新解释”亚组中,对照组在“维持 vs 观察”对比中,楔前叶(precuneus)的激活程度高于强迫症患者。而在“两种策略”亚组中,强迫症患者在右侧后岛叶(right posterior insula)及双侧中央前回(bilateral precentral gyri)的激活程度更高。
本研究提出了一种利用功能性磁共振成像(fMRI)探索强迫症(OCD)患者与健康对照者认知情绪调节(特别是认知重评)神经相关性的实验方案。该研究考察了这两组人群调节情绪的方式,并鉴定了参与其中的脑区。
在强迫症中对认知重评的神经相关性进行定量绘图,可为神经精神药物研发中的靶点验证和机制风险降低提供可操作的见解。本方案能够对情绪调节神经环路进行标准化评估,支持在早期发现及转化研究阶段提升预测可信度。整合行为学与神经影像学结果,有助于加强针对中枢神经系统研发管线的组合决策。
本方案通过将强迫症患者与对照人群的行为学检测与基于fMRI的神经成像相结合,实现了早期发现、靶点验证和转化研究之间的衔接。