特质性焦虑个体不确定信息编码与整合的认知与神经机制研究

Trait anxiety (TA) individuals often show too much fear and discomfort in real life. In the daily life, individuals must face and make a decision according to the uncertainty information. So it is important to know how the anxious individual processing the information under uncertainty. Recently, neuroimaging techniques have provided a new perspective and have demonstrated the neural mechanisms of anxious individual information processing. In this project, this project aims to use the classical uncertainty information processing paradigm as the experimental materials. Specifically, we would select the task related EEG data and MRI data, and try to use event related potentials technique to analysis the EEG data and analysis the fMRI data to investigate the brain activation pattern and the functional connectivity of the information processing under uncertainty. In order to know how the brain networks and how brain regions within and between networks interact, is the information processing under uncertainty of trait anxiety individuals, and have their own characteristic, we would integrated the results of EEG and fMRI. In sum, this project is of immense value, because it can help to establish brain-behavior relationships, clarify the nature of dysfunctional process(es) in anxiety group, and point toward the development of potential noninvasive brain technology for anxiety disorders.

现实生活中，个体所进行的思维活动大都是根据不确定信息进行的，但特质性焦虑个体在此过程中表现过度恐惧与不安而影响心身健康。特质性焦虑个体对不确定信息进行加工的认知神经基础至今还不明确。本项目在已有研究的基础上，筛选高特质性焦虑组与正常控制组作为实验被试，采用成熟的不确定信息加工任务作为实验范式，通过脑电技术和功能磁共振技术分别记录各组被试在不确定信息编码与整合加工下的脑电和脑影像数据。在时域和频域下整合分析脑电数据，从而能够在神经电生理层面上对特质性焦虑个体不确定信息加工的认知机制进行揭示；采用格兰杰因果分析（GCA）的方法对脑影像数据进行网络分析，从而在网络层面探索特质性焦虑个体在面对不确定信息时产生焦虑的神经环路特点。本项目试图通过对特质性焦虑个体的研究来揭示焦虑障碍的核心症状（对指向未来不确定信息的加工偏向）的认知机制及其神经环路，可为临床进一步采用无创脑技术进行干预提供实验证据支持。

近些年来，以下两个科学问题逐渐成为焦虑领域的热点：1）个体是如何在不确定情境下或加工不确定刺激时焦虑是如何产生的；2）高焦虑个体/焦虑障碍个体面对不确定情境/刺激时的焦虑易感性的神经基础以及神经环路是什么。本研究首先通过任务态功能磁共振技术来对不同特质焦虑水平的个体在不确定情境下情绪刺激偏差产生的神经基础进行研究，结果发现高特质焦虑水平的个体在不确定情境下对于中性刺激编码会产生较大的负性偏差，而这一偏差产生的原因与不确定线索加工时负性情绪唤起（边缘系统过激活）进而对后续的中性刺激产生了负性情绪的浸润作用相关；随后，本研究进一步探索了不同特质焦虑水平个体不确定信息整合加工的神经基础，结果发现高特质焦虑个体在整合不确定信息是大脑负性情绪加工的核心脑区（壳核，putamen）会过激活。上述两个研究均在一定程度上印证了个体在面对不确定情境或加工不确定刺激时，负性情绪均会产生，而负性情绪的强度又与个体的特质焦虑水平密切相关。因此，我们进一步通过实验对不同焦虑水平个体的大脑自发活动特征进行探索，以期找到其在不确定加工时过度负性偏差产生的神经基础，大样本静息态磁共振研究结果发现枕叶（意识层面视觉加工脑区）、躯体感觉皮层和躯体运动皮层的大脑自发激活强度及其功能连接与个体焦虑水平显著相关；与磁共振结果相印证，采用微状态手段分析的大样本静息脑电数据表明被试的特质焦虑分数与其言语和视觉网络之间的转换率呈显著相关关系，上述结果一致表明焦虑个体在不确定情境下产生过度负性偏差的原因可能与其信息（视觉信息、躯体信息）编码的失真相关，而这也为进一步了解过度焦虑产生的原因提供了新的思路。