首页 学者频道 产业人才 学术频道 创新频道 全国学会 科协智库 人才评奖

利用磁共振成像技术刻画“神经质”的大脑结构及功能基础,如何统一?

科技工作者之家 05月08日

过去20年来,一系列神经科学研究利用磁共振成像(MRI)技术刻画了“神经质”的大脑结构及功能基础。然而先前研究在样本、测量手段及数据分析方法等方面的差异导致了研究结果的不一致,这使得利用元分析方法揭示神经质的大脑相关性具有重要意义。

电子科技大学神经疗法&社会认知与情感神经科学实验室及四川大学华西医院放射科磁共振研究中心团队利用元分析方法对基于体素的形态学(VBM)研究进行系统性调查,探究了全脑灰质体积与神经质的相关性。元分析结果发现双侧背侧前扣带回/内侧前额叶皮层(dACC/mPFC)的灰质体积与神经质的个体差异稳定相关

20210508051935_72c402.jpg

研究成果于近期在线发表于Human Brain Mapping,题目为Gray matter structures associated with neuroticism: A meta-analysis of whole-brain voxel-based morphometry studies。电子科技大学博士研究生刘烯琴及四川大学华西医院博士研究生赖寒为共同第一作者,四川大学华西医院王淞、四川大学华西第二医院程勃超、西南民族大学赵亚军为共同通讯作者。

前 言

神经质(neuroticism,又称情绪不稳定性)是心理学研究中一个基本的人格特质,它描述了人们体验负性情绪(如愤怒、焦虑、沮丧等)的倾向。与其他主要人格特质(如外向型、开放性、宜人性、责任心)一样,神经质超越文化界限在人群中稳定存在,不同个体的神经质水平只是在一定范围内变化。

高神经质个体更容易关注到环境中的威胁信息,并且常常会因此而产生负面的想法和情绪,而低神经质个体则更倾向于拥有平静、稳定的情绪状态。由于高度神经质可能导致焦虑症、抑郁症等精神障碍,神经质还被研究者提出作为临床诊断和干预的目标(Barlow et al., 2014)

尽管神经质在人格模型中具有突出的重要性,并且越来越多地被认为与心理和身体健康有关,神经质水平个体差异的大脑基础却尚未得到可靠确定。

本研究采用元分析(meta-analysis)方法,从PubMed等数据库中筛选出健康成人神经质相关的VBM研究,并利用各向异性效应量标记差异映射分析(anisotropic effect size signed differential mapping,AES-SDM)方法对所选研究进行元分析,探讨哪些脑区的灰质体积与神经质水平有关。

方 法

从PubMed,Scopus和Web of Science数据库中系统地检索了截至2020年7月31日含有Neuroticism、voxel based morphometry等关键词的文章。从检索到的文章中筛选出符合要求[健康被试神经质(由大五人格量表或艾森克人格量表测得)相关的全脑VBM研究]的文章,并提取每个研究报告的全脑结果脑区峰值坐标、t值及其他信息(如样本量、性别比例、平均年龄等),用于AES-SDM元分析。该分析的原理是通过提供的峰值坐标及t值、样本量等得到加权平均的效应量图,再作置换检验得到显著性(Radua et al., 2009, 2012)

而后采用Shirer等(2012)提出的大脑网络分区进一步考察神经质相关体素在这些脑网络上的分布情况。为刻画相关脑区的功能属性,利用NeuroSynth 数据库查询结果脑区对应的最相关的前八个心理学术语。最后,进一步展示了基于结果脑区为种子点的NeuroSynth 静息态功能连接图。

结 果

对符合要求的13篇(N=2,278, 1,275名女性, 平均年龄29.20 ± 14.17)文章进行元分析发现,神经质的个体差异与双侧dACC/mPFC的灰质体积变异呈显著正相关(见图1)

20210508051937_974e96.jpg

图1:神经质正向相关脑区。呈现阈限:体素水平p < 0.005,SDM-Z > 1,团块大小> 10个体素

一系列控制分析证明了该元分析结果不受单个研究的影响,也不受性别、年龄影响,并且该结果没有发表偏倚(publication bias)元分析得到的双侧dACC/mPFC脑区映射到Shirer的全脑功能连接图谱上发现接近一半(44.12%)的体素落在了前突显网络,26.33%的体素落在了背侧默认网络。2.03%和2.45%的体素分别落在了左侧和右侧执行控制网络。

对元分析得到的dACC/mPFC利用NeuroSynth进行功能解码,得到该脑区与一系列感知认知及情感过程密切相关,例如冲突监测、疼痛、积极/消极情绪加工、自我参照加工等(见图2A)。进一步基于元分析脑区为种子点的NeuroSynth功能连接分析发现dACC/mPFC脑区与默认网络里的内侧前额叶、后侧扣带回/楔前叶及角回等脑区存在功能连接(见图2B)

20210508051938_a4c9a7.jpg

图2:A. dACC/mPFC的NeuroSynth功能解码。雷达图反映了该脑区最相关的前8个心理功能,圆圈上的统计量为Pearson 相关值。B.以dACC/mPFC的峰值坐标为种子点的静息态功能连接图,该图由NeuroSynth得到。

结 论

本研究采用元分析方法首次确定了神经质相关的大脑灰质体积标记。作为前凸显网络和默认网络的重要节点,dACC/mPFC的灰质体积大小可能与威胁信息加工和负性情绪调控有关,从而影响个体的神经质水平。本研究发现对高水平神经质的预防和治疗具有临床意义,如利用神经反馈等大脑干预手段对dACC/mPFC进行调控,从而降低个体神经质水平,减少患焦虑症及抑郁症的风险。

参考文献

Liu, X., Lai, H., Li, J., Becker, B., Zhao, Y., Cheng, B., & Wang, S. (2021). Gray matter structures associated with neuroticism: A meta‐analysis of whole‐brain voxel‐based morphometry studies. Human Brain Mapping. 

https://doi.org/10.1002/hbm.25395

来源:brainnews

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2ODEyOTE3OQ==&mid=2649594065&idx=1&sn=3404df2cee5be6e6862af5c63d36c261

版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。

电话:(010)86409582

邮箱:kejie@scimall.org.cn

大脑结构 脑区 神经质

推荐资讯