急性应激对男性执行-社交功能的影响:基于前额叶激活与fNIRS超扫描的证据

《Brain and Behavior》:Acute Stress Impacts Executive-Social Function: Evidence From Prefrontal Activation and fNIRS-Based Hyperscanning

【字体: 时间:2026年01月17日 来源:Brain and Behavior 2.7

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  本综述系统探讨了急性应激对执行功能(工作记忆、抑制控制、认知灵活性)与双人合作行为的影响及其神经机制。研究采用fNIRS超扫描技术,发现应激虽损害工作记忆的学习效应,但合作行为得以维持;神经层面提示前额叶可能存在补偿性激活及脑间同步性增强,初步提出“执行-社交功能耦合假说”,为理解应激下的认知-社会交互提供了新视角。

  
1 引言
急性应激是日常生活中常见的心理生理反应,涉及自主神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴的激活。其对执行功能(包括抑制控制、工作记忆和认知灵活性)的影响尚存争议,既有损害也有增强或无效的报道。同时,应激对社会行为(如合作)的影响可能存在性别差异,男性通常表现为“战斗或逃跑”反应,但近年研究提示男性也可能出现“照料与友好”模式。然而,急性应激对男性执行功能与合作行为的神经机制,尤其是双人互动过程中的脑间同步性,仍不清楚。本研究采用fNIRS超扫描技术,旨在探索急性应激对健康男性执行功能及双人合作行为在行为与神经层面的影响。
2 材料与方法
86名健康男大学生被随机分为应激组(n=44)和对照组(n=42)。应激组接受团体版特里尔社会应激测试,对照组接受安慰剂测试。所有参与者在干预前后完成执行功能任务(3-back、Go/Nogo、Stroop、任务转换)和合作按键任务,同时使用fNIRS记录前额叶皮层活动。通过唾液皮质醇浓度及主观情绪量表验证应激诱导效果。采用广义估计方程和皮尔逊相关分析行为与神经数据。
3 结果
3.1 应激诱导效果
应激组在T2、T3时间点的唾液皮质醇浓度、负面情绪和状态焦虑均显著高于对照组,表明应激模型成功建立。
3.2 行为结果
应激显著损害了对照组在3-back任务中练习诱导的准确性提升,但未影响Go/Nogo、Stroop、任务转换任务的行为表现。合作任务的表现(如获胜次数)在两组间无显著差异。
3.3 神经活动结果
在3-back任务中,应激组左侧背外侧前额叶皮层(DLPFC)激活呈增强趋势,而对照组则出现学习相关的激活降低。在Stroop任务中,应激组右侧额眼区(FEF)激活增加。任务转换中,应激组左侧三角部激活升高。合作任务中,应激组在左侧FEF的激活增强,且在右侧DLPFC(Ch6-Ch6)和左侧DLPFC(Ch10-Ch10)的脑间同步性变化显著大于对照组。
3.4 相关分析
在应激组中,任务转换成本与合作获胜次数变化呈负相关;任务转换中Ch16的激活与合作中Ch6-Ch6的脑间同步性变化呈正相关。
4 讨论
本研究结果表明,急性应激选择性地损害了高负荷工作记忆的学习效应,但未影响其他执行功能或合作行为。神经层面上,应激组在多个任务中表现出前额叶激活增强及合作中脑间同步性提高,这可能反映了神经补偿机制以维持行为表现。行为与神经的相关性提示执行功能(如认知灵活性)与社会合作在应激下可能存在耦合关系。据此,我们初步提出“执行-社交功能耦合假说”,为理解应激下认知与社会过程的交互提供了新框架。这些发现对探索应激相关精神病理机制的神经基础具有启示意义。
5 结论
急性应激会损害工作记忆的学习改善,但保留其他执行功能及合作行为;神经活动上观察到前额叶激活及脑间同步性的增强趋势,可能与补偿机制有关。本研究为应激条件下男性执行与社交功能的神经行为关联提供了初步证据。
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