经皮耳迷走神经电刺激对情绪性抑制控制的调节作用机制研究取得新进展
经皮耳迷走神经电刺激对情绪性抑制控制的调节作用机制研究取得新进展
经皮耳迷走神经电刺激（taVNS）作为一种非侵入性的神经调控技术，近年来在神经科学领域备受关注。近日，电子科技大学生命科学与技术学院赵伟华副研究员、Keith M. Kendrick教授团队在International Journal of Clinical and Health Psychology发表的一项研究，揭示了taVNS对情绪性抑制控制的调节作用及其内在的认知计算神经机制，为精神疾病的临床治疗提供了新的思路。
2024年4月，电子科技大学生命科学与技术学院赵伟华副研究员、Keith M. Kendrick教授团队在International Journal of Clinical and Health Psychology（中科院心理学一区，IF = 8.8）在线发表题为“Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation enhanced emotional inhibitory control via increasing intrinsic prefrontal couplings”的研究论文。该研究考察了经皮耳迷走神经电刺激(Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation, taVNS)对情绪性抑制控制的调节作用及其内在的认知计算神经机制。
抑制控制是执行功能的核心成分，具体指个体在特定的情境下通过协调各认 知加工过程以抑制不恰当的或与任务无关的反应，从而做出适应性的行为。面对复杂多变的环境挑战，保持良好的抑制控制功能是人类生存适应的重要手段。抑制控制功能损伤被认为是注意缺陷多动障碍、物质滥用以及创伤后应激障碍等精神疾病产生和发展的关键风险因素。因此，探索提升抑制控制功能的有效干预手段具有重要的临床意义。
少量研究证据提示taVNS对人类抑制控制功能具有积极的调控效果，但前人研究的样本量较少，大部分是基于行为测量，且没有涉及到对情绪性抑制控制功能的影响。为了更准确地阐明taVNS对情绪性抑制控制的调节作用，该研究采用情绪面孔Go/No-Go任务范式，并在任务过程中利用功能近红外光谱成像技术同步记录受试者的脑活动，同时结合计算建模手段，运用漂移扩散模型(diffusion decision model, DDM)分解受试者在完成 Go/No-Go 任务时的认知加工成分，分别从行为测量、抑制控制脑区神经激活状态及动态功能耦合三个方面，综合性地揭示了taVNS对情绪性抑制控制的影响及其内在的认知计算神经机制（图1）。
图1 研究设计方案及数据分析示意图。
该研究结果发现，taVNS能显著提升被试情绪面孔反应抑制的正确率（图2），同时增强愤怒面孔反应抑制双侧额下回的激活，提升了额下回-眶额皮层的功能耦合。针对情绪面孔Go/No-Go任务的行为数据进行计算建模分析发现，taVNS显著降低了正确Go反应的信息加工速度。并行中介模型分析显示，经皮迷走神经刺激可能是通过降低正确 Go 反应的信息加工速率，同时促进情绪性抑制控制网络中额下回-眶额皮层的功能耦合，来提升情绪面孔反应抑制的能力（图3）。这提示，taVNS干预未来在临床上针对以抑制控制功能损伤为主的精神类疾病治疗具有较大的应用潜力。
图2 taVNS对情绪面孔反应抑制行为的调控效应。
图3 taVNS对反应抑制脑区激活及前额脑功能耦合的调控效应。
该论文第一作者为电子科技大学生命科学与技术学院已毕业博士生朱思羽，现为成都体育学院讲师，通讯作者为电子科技大学赵伟华副研究员和Keith M. Kendrick教授。电子科技大学生命科学与技术学院研究生刘奇、张晓露及周梦晗，香港大学Benjamin Becker教授、北京大学张嵘副教授、四川师范大学周鑫岐博士、贵州民族大学丁芳媛博士也对该研究做出重要贡献。该研究得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金、中央高校基本科研业务专项经费以及广东省基础与应用基础研究基金的资助。
本文原文来自International Journal of Clinical and Health Psychology