基于磁共振成像的广泛性焦虑个体情绪与认知脑网络研究

If the person's emotional experience or processing is abnormal for a long time, there may be mental problems such as anxiety disorder or depression. Previous studies indicated that mental diseases is related to the abnormality of emotional and cognitive neural network. However, there are few studies on the neural basis of emotional and cognitive impairment in generalized anxiety patients and their neural mechanisms of co-morbidity with other psychiatric diseases. Based on our long-term research, we investigate the abnormal patterns of emotional and cognitive structure characteristic, as well as static and dynamic functional connectivity networks in generalized anxiety disorder individual (GAD), through behavioral and magnetic resonance imaging (MRI) analyses. In addition, the structural and functional covariance networks are established based on these differences values of individual, trying to establish a dynamic model of emotional and cognitive covariant network with the severity of anxiety in GAD. Moreover, through using static and dynamic functional connectivity method, we assess the abnormal patterns of emotional and cognitive function network in GAD with depression and anxiety at the same time, and provide an empirical basis for co-morbidity of depression and anxiety in the subclinical psychosis individual. Therefore, this study broadens the field of pathological research on emotional and cognitive brain network of GAD and has important application in several fields, such as education and medical health.

如果人的情绪体验或处理长期出现异常，可能会出现焦虑障碍或抑郁症等精神类问题。前人研究发现精神类疾病和大脑情绪与认知神经网络的异常有关，但是对广泛性焦虑患者情绪与认知障碍的神经基础，及其与其他精神类疾病共病的神经机制的研究很少。本项目在长期研究的基础上，从情绪与认知功能角度出发，结合行为和磁共振成像（MRI）技术，考察广泛性焦虑症状个体（GAD）情绪与认知结构、静态与动态功能连接网络的异常改变模式。进一步，基于个体结构、功能的差异性建立结构、功能协变网络，力图探测GAD情绪与认知协变网络随焦虑严重程度的动态变化模型。此外，通过采用静态与动态功能连接分析方法，考察同时具有抑郁和焦虑障碍的GAD情绪与认知脑网络的异常改变，为亚临床精神类焦虑与抑郁共障碍个体脑网络研究方面提供一定的实证依据。因此，本研究拓宽了广泛性焦虑障碍情绪与认知脑网络病理性研究领域，对教育、医疗健康等领域具有重要的应用价值。

背景：长期的负性情绪，特别是高忧虑等人格特征是导致健康个体发展为焦虑症的重要因素之一。前期研究表明大脑情绪与认知神经网络的异常和个体焦虑特征有关，但健康个体从忧虑倾向转至焦虑症的神经机制依旧不明。近期多项研究表明，焦虑症的潜在病理机制与其异常内感系统有较强的关联性。同时指出以脑岛为核心的突显网络在其中起到了重要的调控作用。因此，本项目在长期研究基础上，以高忧虑倾向健康被试为研究对象，发展并使用动态功能连接分析方法，从情绪和认知功能整合角度出发，探究高忧虑风险因素对脑网络的异常影响，此研究对焦虑症的有效防控有重要意义。..主要研究内容：第一，从分析方法学角度，使用和拓展动态功能连接分析方法，在公开数据库中使用基于滑动时间窗的动态功能连接分析方法探究患者的病理机制。第二，发展频段依赖性的相邻差均方值（MSSD）计算方法，探究大脑动态功能网络交互机制。最后，项目组以脑岛为核心，把发展的动态功能网络分析方法用于忧虑倾向个体，以突显网络为纽带，深入细致的刻画了高忧虑个体感觉运动-情绪-认知脑网络的异常交互模型，全面实施了预定的研究计划。..重要结果和科学意义：低忧虑倾向个体后脑岛与感觉运动网络的动态功能连接与前脑岛的高阶功能整合有显著耦合性，但在高忧虑倾向个体中无这一感觉运动-情绪-认知脑网络功能耦合特性。此研究以脑岛为核心的突显网络为纽带，阐述了高忧虑对感觉运动-情绪-认知神经回路的影响，表明前后脑岛功能失耦合特性是健康被试从忧虑倾向转变至焦虑症的一个重要驱动因素。本研究拓宽了广泛性焦虑障碍情绪与认知脑网络病理性研究领域，对教育、医疗健康等领域具有重要的应用价值。