《Nature Human Behaviour》:Indecision and recency-weighted evidence integration in non-clinical and clinical settings
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本研究针对强迫谱系障碍中普遍存在的犹豫不决现象,探讨了其潜在的神经认知机制。研究人员通过大样本人群行为实验和实验室脑磁图研究,发现强迫症状与证据强度更新(ΔES)的减弱权重相关,这种对最新信息的整合偏差是导致过度信息收集的关键因素。该研究揭示了内侧前额叶区域神经信号衰减的机制,为理解跨诊断强迫谱系的决策障碍提供了新视角。
在日常生活中,从流媒体平台选择电影到购买汽车,每当面临不确定性时,收集更多信息通常能帮助我们做出更好的决定。然而,过度犹豫和花费太多时间收集信息同样不利,会带来巨大的机会和精力成本。在强迫谱系障碍(OCD)中,犹豫不决和持续怀疑可能是令人衰弱的表现,这种过度的深思熟虑不仅限于核心的OCD症状,还会影响日常幸福感和功能。
尽管传统上使用临床访谈评估OCD中的犹豫不决,但近年来的研究开始使用信息收集任务提供更量化的测量。研究表明,具有高强迫症状的参与者在做出决定前表现出更高水平的信息收集。然而,这种犹豫不决背后的精确神经认知机制仍然不清楚。
在这项发表于《Nature Human Behaviour》的研究中,研究人员通过两个独立样本和任务,探讨了信息收集的神经认知贡献者。研究团队发现,除了类似紧迫性的信号外,证据是以非单调方式整合的,其中证据强度更新(ΔES)关键性地决定了参与者何时决定做出决定。更重要的是,跨越两项研究,他们发现沿着强迫谱系的参与者在临床和非临床样本中都较少依赖这些ΔES。
研究团队首先在一个众包样本(N=5,237)中建立了信息收集与强迫症状之间的联系。参与者使用手持电子设备上的应用程序完成了一项信息收集任务,需要决定两个刺激中哪一个在25个隐藏位置中更为丰富。参与者可以自由采样任意多的位置,然后做出决定,因此研究人员可以使用决策前的抽取次数作为犹豫不决的指标。
通过一般线性混合模型(GLMM)分析,研究人员发现证据整合存在近期偏差,即最新信息(通过ΔES衡量)对决定何时决策的影响比更早的信息更大。特别值得注意的是,强迫症状与ΔES权重的减少相关,这意味着高强迫症状参与者对最新信息样本的影响表现出减弱。
为了验证这些发现在更具针对性的患者样本中的适用性,研究人员分析了一个先前收集的独立样本(N=105),其中包括在实验室评估的患者。这个样本包括OCD患者(N=29)和广泛性焦虑障碍(GAD)患者(N=17),以及具有不同程度强迫症状的非患者队列。通过探索性因子分析得出一个跨诊断的维度性强迫症状测量,研究发现ΔES权重的减弱在强迫谱系中同样存在。
通过脑磁图(MEG)技术,研究人员能够解码信息收集的相关认知因素,并追踪其神经表征。他们发现ΔES信号出现在一个晚期神经信号中,峰值约在刺激呈现后920毫秒。重要的是,高强迫参与者在内侧前额叶区域表现出减弱的神经ΔES信号,而其他决策相关过程保持完整。这种衰减在刺激呈现后420-470毫秒和530-560毫秒两个时间段达到显著性。
研究还发现,ΔES权重的减弱主要与OCD患者的强迫思维症状严重程度相关,而不是强迫行为症状。这表明对最新信息加权不足可能与强迫思维的持续存在有关,因为这些信息本可以挑战强迫思维的不可能性。
主要技术方法
研究采用了行为实验与脑磁图(MEG)相结合的方法。在智能手机人群样本(N=5,237)中,通过Brain Explorer应用程序进行信息收集任务;在实验室样本(N=105)中,使用MEG兼容版本的任务,同时记录神经活动。数据分析采用一般线性混合模型(GLMM)评估认知因素对决策概率的影响,使用多变量LASSO回归解码MEG信号中的认知变量表征,并通过聚类置换检验评估统计显著性。
认知因素对信息收集的贡献
研究发现证据整合存在明显的近期偏差,最新信息(ΔES)对决策承诺的预测力强于先前累积的证据。模型比较支持将ΔES和ESd-1作为独立预测因子的模型,证实了信息整合中存在(近期)加权现象。绘图次数也预测了决策概率,支持决策边界崩溃或紧迫性信号的概念。
强迫谱系相关的犹豫不决源于证据加权的减弱
强迫症状与决策前更多的信息收集相关,但不影响决策准确性。重要的是,强迫症状与ΔES权重的减少显著相关,而决策倾向本身或紧迫性信号没有显著主效应。这表明高强迫参与者并非更不愿意决策,而是表现出对最新信息样本影响的减弱。
高强迫参与者信心降低由减弱的ΔES介导
高强迫参与者在决策后表现出更低的信心评级。中介分析表明,ΔES加权部分介导了强迫症状对信心评级的影响,意味着高强迫参与者的较低信心至少部分受到与减弱ΔES相同的潜在过程影响。
实验室样本中认知贡献者的复制
在实验室样本中复制了行为发现,ΔES、先前证据强度和绘图次数都正向预测决策概率。有限视野条件的引入表明参与者在激励权衡速度与准确性时调整决策策略。
跨诊断临床样本中ΔES减弱与强迫症状相关
跨诊断的强迫因子与ΔES权重减弱显著相关,这种效应在比较OCD患者与匹配对照时也可见。强迫症状与决策倾向本身、绘图次数或视野条件没有显著交互作用。
ΔES减弱主要与OCD患者的强迫思维相关
在OCD患者中,ΔES加权减弱与强迫思维症状严重程度显著相关,而与强迫行为症状无关,表明这种机制可能特别与强迫思维的持续性有关。
认知因素从全脑MEG活动中的顺序解码
MEG数据显示决策变量按顺序表征,预先存在的潜在因素(绘图次数、视野、先前证据)最先表征,需要基于这些表征计算的新信息(ΔES)较晚表征。这种级联与从参与者行为解读的认知过程演变一致。
高强迫参与者中减弱的神经ΔES特征反映行为发现
高强迫参与者在两个时间窗口(420-470毫秒和530-560毫秒)表现出减弱的ΔES解码能力,与行为发现一致,表明强迫谱系中ΔES神经表征的减弱。
ΔES表征减弱源于内侧前额叶区域
搜索灯分析显示,虽然ΔES本身在较广泛网络中表征,但高强迫参与者的衰减主要在内侧前额叶区域明显,表明观察到的犹豫不决可能源于内侧前额叶区域ΔES处理的改变。
这项研究通过结合大规模行为数据和新型神经成像任务,确立了减弱的最新信息加权(通过证据强度更新ΔES)作为跨强迫谱系信息收集改变驱动因素的重要性。研究发现强迫谱系中ΔES减弱在行为和脑水平上都明显,并且跨诊断和维度性地在患者和有非临床症状的个体中显现。
研究结果对理解强迫谱系障碍的决策障碍机制具有重要意义。传统的观点主要关注改变的决策标准,如崩溃的决策阈值或紧迫性信号,而本研究揭示了证据整合(即如何组合不同时间点收集的信息)可能参与其中。更重要的是,ΔES的神经表征为开发针对这些症状的干预措施提供了潜在的生物标志物。内侧前额叶区域的定位为更聚焦的未来研究和潜在治疗干预(如使用电或磁刺激)提供了有希望的目标。
该研究还提出了一个有趣的问题,即这种机制是否与精神疾病中突出的另一个极端信息收集偏差——急于下结论(JTC)——有相似或不同的机制。虽然本研究聚焦于强迫谱系,但类似的加权不平衡假设也已在JTC中被提出,表明这可能是跨诊断的精神病理机制。
总之,这项研究确立了减弱ΔES加权作为跨健康和精神疾病过度信息收集和犹豫不决的新神经认知标记,可能为改善这些普遍症状的行为和脑基干预开辟途径。