高神经质个体的心脑交互及其干预机制研究

High neurotic individuals are often accompanied by negative emotions (e.g., anxiety and depression) when they encounter stress events, resulting in a negative impact on quality of life. This project aims to explore the neuromodulation effect of heart rate variability (HRV) biofeedback training in high neurotic individuals, which will be used to improve the vagal and emotional regulation ability. This project will be developed across three main points: (1) we combine MRI with electrocardiograph technology to reveal the heart-brain integration mechanism; (2) the behavioral effects of biofeedback training are investigated; (3) we combined behavioral, MRI and electrocardiograph techniques to clarify the neuroplasticity mechanism of biofeedback training. Through this research, a set of objective and quantitative neuroimaging indicators for heart-brain integration are established in high neurotic individuals. Furthermore, effective biological markers for the regulation of heart-brain interaction are obtained. In synthesis, this project will provide advances to realize the coordination of physiological and psychological states and improve the physical and mental health in high neurotic individuals.

高神经质人群在面对应激事件时常伴有焦虑、抑郁等负性情绪，严重影响个体的生活质量。本项目拟基于心脑交互的神经可塑性来探究心率变异性生物反馈训练对改善这类人群迷走神经和情绪调节功能的因果调控机制，帮助高神经质个体更好地应对压力、改善焦虑和抑郁情绪。首先，通过功能和结构脑影像技术，结合心电和指脉信号，揭示高神经质个体的心脑功能整合机制。其次，基于生物反馈训练来探明该类人群在接受训练前、后迷走神经和情绪调节功能的变化，考查生物反馈训练的行为学效应。最终，我们将结合行为、脑影像和心电技术，阐明生物反馈训练的心脑交互可塑性调控机制。基于本项目的研究，形成一套客观量化高神经质个体心脑功能整合的神经影像指标，并通过生物反馈训练获得调控心脑交互功能的有效生物学标记，帮助协调个体生理和心理的平衡运作，全面提升高神经质人群的身心健康水平。

高神经质个体在经历负性情绪事件时，通常会表现出更强的情绪反应、更差的情绪感知和应对能力，因此患上抑郁、焦虑等精神健康问题的风险更高。生物反馈训练有助于改善这类人群的情绪调节能力, 但由于个体异质性较大，其干预效果仍参差不齐。现代脑影像技术可以客观地量化和评估生物反馈训练对个体情绪调节功能的改善，切实提高训练的针对性、精准性和实效性。本项目从心脑功能整合的角度，探索了心率变异性（HRV）生物反馈训练对高神经质人群情绪调节能力的因果调控机制。通过本项目的实施，收集了一批反馈训练前后的多模态心脑影像数据（心电/指脉、磁共振和近红外等），并完成以下研究工作：（1）基于脑结构和功能连接的方法，结合统计和机器学习技术，构建了健康人群的心脑交互网络，识别出神经质人格的脑网络特征。（2）通过多中心数据验证了凸显网络参与迷走神经功能的调节，并揭示了皮层-基底节-小脑环路对神经质人格的预测作用，为高神经质人群的干预机制研究提供了可靠的生物学标记物。（3）探究了生物反馈训练前后，高神经质个体在静息、焦虑和恢复三个阶段迷走神经功能的变化，揭示了生物反馈训练的神经重塑机理，阐明它对迷走神经和情绪调节功能的因果调控机制，为今后该技术在高神经质人群中的推广应用提供了科学依据。