Cerebral Cortex丨国内研究团队利用高密度脑电图（EGI）技术揭示焦虑相关的注意加工脑电机制

论文题目：

General deficits of attentional inhibition in high trait anxiety: ERP evidence

中文翻译：高特质焦虑中注意力抑制的一般缺陷：ERP证据

期刊：Cerebral Cortex  影响因子（5）：5.998分

发表时间：2023年2月

发表网址：https://doi.org/10.1093/cercor/bhad038

发表单位：中国科学院深圳先进技术研究院

摘要：

行为证据表明，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。这些发现表明，特质焦虑可能存在注意力控制的普遍缺陷。然而，焦虑相关的注意力控制缺陷，特别是抑制功能的神经机制仍然不清楚。在本研究中，我们在具有几何刺激的搜索任务中，使用注意力选择（N2pc）和自上而下抑制（Pd）的ERP指数，研究了66名具有不同特质焦虑水平的年轻人的非情绪中性干扰物的注意力加工。我们发现，干扰物诱发的N2pc振幅不随焦虑水平而变化，但焦虑增加与较小的Pds（即更差的抑制）相关。此外，目标的注意力选择延迟与较高的焦虑水平相关。即使在控制了状态焦虑之后，特质焦虑的这些相关性仍然显著，并且状态焦虑不会影响分心者和目标的注意力处理，这表明特质焦虑会影响注意力功能。我们的研究结果阐明了特质焦虑中普遍注意缺陷的潜在机制，例如分心抑制降低和目标选择延迟。

实验被试及设计：

66名健康的中国本科生（17名女性；平均年龄=23±2岁）参与本研究。

实验设计视觉搜索任务——来源文章图1

实验设备：

EEG记录和分析

使用128通道的EGI设备（HydroCel Geodesic SensorNet；Electrical Geodesics，Inc.）采集EEG数据，采样率为1000Hz（在线参考：Cz，阻抗<50kΩ）。使用EEGLAB工具箱进行离线EEG处理和分析，将EEG信号离线降采样为250Hz，带通滤波（0.1–40Hz），参考平均耳垂（左耳和右耳乳突的平均），独立成分分析（ICA），并根据空间、光谱、时间和时间对与眨眼、水平眼球运动和心跳相关的ICA成分进行修正识别和剔除，时间从刺激前的200ms延长到刺激后的500ms，基线校正使用100ms作为预刺激窗口，平均4%（SD=3%）的试验被拒绝：相对靶/无干扰条件下4%，相对靶/中线干扰条件下3.8%，中间靶/中线条件下4.4%。

实验结果：

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，然后对干扰刺激进行主动抑制，诱发Pd成分（图2 A和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）。

来源文章图2

对目标的注意选择也越晚（N2pc潜伏期延后，下图A,B）。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。

来源文章图3

更多数据结果，请参考原文献。

结论

目前的研究提供了一个直接的神经生理生物学证据，即遗传缺陷与一般注意力控制有关，特别是有意抑制。我们的研究结果证明了与焦虑相关的注意力控制缺陷的机制：高焦虑干扰了管理者的注意力抑制（以Pd为指标）和目标的快速上下选择（以N2pc为指标）。这一发现将有助于理解焦虑的潜在发病机制，为其早期鉴定和干预策略提供新的研究思路。

参考文献：

Liping Hu, Hongsi Tang, Yan Huang, General deficits of attentional inhibition in high trait anxiety: ERP evidence, Cerebral Cortex, 2023;, bhad038, https://doi.org/10.1093/cercor/bhad038

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