《Behavioural Brain Research》:Targeting the prefrontal-supplementary motor network with online and offline tDCS to modulate disgust: A single-blind and sham-controlled study
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本研究探讨经颅直流电刺激(tDCS)对高厌恶敏感个体的影响,将36名受试者分为在线、离线和假刺激三组,在线组在任务中接受tDCS。结果显示在线组显著降低厌恶体验,离线和假组无显著差异,提示任务同期刺激可能更有效。
帕拉图·索尔塔尼(Parastoo Soltani)|泽克罗拉·莫罗瓦蒂(Zekrollah Morovati)|马吉德·优素菲·阿夫拉什特赫(Majid Yousefi Afrashteh)|雅各布·芬克-拉莫特(Jakob Fink-Lamotte)|贾贝尔·阿里扎德戈拉德尔(Jaber Alizadehgoradel)
伊朗赞詹大学(University of Zanjan)人文学院心理学系
摘要
在某些个体中,厌恶体验异常强烈。这种高度敏感性的认知成分可能导致与情绪处理相关的神经回路功能障碍以及诸如基于污染的强迫症(contamination-based obsessive-compulsive disorder)等心理障碍。在这项单盲研究中,36名具有高厌恶敏感性的参与者被随机分配到三个组:在线组、离线组和安慰剂组。在线组在观看厌恶图像的任务过程中接受了强化和重复性的经颅直流电刺激(tDCS);而离线组和安慰剂组则在刺激前后的两个时间点进行了相同任务。离线组接受了实际的tDCS治疗,而安慰剂组则接受了模拟的tDCS以控制时间间隔。阳极和阴极刺激分别应用于左侧背外侧前额叶皮层(l-DLPFC;F3)和前运动区(pre-SMA;FC2)。干预措施包括5天内每天2次的tDCS治疗,每次20分钟,刺激强度为2mA,每次治疗之间间隔20分钟。结果显示,与离线组相比,在线组的厌恶体验显著降低,而在线组和安慰剂组之间没有显著差异。尽管这些发现表明tDCS结合特定任务可能有效,但仍需进一步研究来确认其疗效。
引言
厌恶是一种主要的负面情绪[1],达尔文将其定义为食物外观或气味发生异常变化,从而产生强烈的反感[2]。这种感觉通常伴随着恶心,促使个体避免厌恶源[3]。对厌恶的高度特质敏感性指的是有害刺激对个体特别不愉快和令人困扰的体验[4]。最近的研究表明,厌恶敏感性具有其自身的神经基础,使得具有高厌恶敏感性的个体更容易患上心理障碍[5]。尽管DSM-5将强迫症(OCD)归类为单一诊断实体,但C-OCD(污染相关强迫症)是其最常见的症状维度之一,其特征是对污染的强烈恐惧和清洗强迫行为[6]。在C-OCD中,厌恶会引发对污染物潜在危害的过度恐惧,这导致了关于暴露于感知污染物的虚假警报,这是OCD中强迫行为的基础[7]。
问题在于,厌恶的神经基础如何影响诸如C-OCD等精神疾病的发展。神经学研究表明,前岛叶(anterior insula)和基底节(basal ganglia)形成了与厌恶相关的神经回路[8]。此外,眶额叶皮层(orbitofrontal cortex,OFC)和背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)也参与厌恶处理[9]。OCD患者常观察到DLPFC的功能异常[10]。这一区域在反应抑制中起着关键作用,而这种认知功能在OCD中严重受损。具体而言,DLPFC和下额回(inferior frontal gyrus)的功能障碍与抑制不当反应的困难有关[11][12]。另一个与OCD病理生理学相关的脑区是前运动区(pre-supplementary motor area,pre-SMA),它对于抑制行为至关重要[13]。在OCD患者中,pre-SMA往往过度活跃,尤其是在需要注意力控制和反应抑制的任务中[14][15]。这种过度活跃使得pre-SMA成为非侵入性脑刺激治疗的目标[16][17][18]。鉴于厌恶敏感性在C-OCD中的作用,本研究通过电刺激针对特定脑区以减少这种过度反应。通过刺激DLPFC和pre-SMA等区域,旨在减轻C-OCD症状中的过度厌恶反应。
目前OCD的一线治疗方法主要包括认知行为疗法(CBT)和选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)药物治疗。尽管已有这些成熟的方法,仍有大量患者对治疗无反应或存在残留症状,这凸显了需要替代性的非侵入性脑刺激(NIBS)技术的必要性。最近,经颅直流电刺激(tDCS)在调节厌恶体验及相关变量(如OCD症状和情绪失调)方面显示出显著潜力[16][19][20][21]。tDCS是一种非侵入性脑刺激方法,已被证明能改善心理障碍并提升认知功能[22][23]。该设备通过两个电极向大脑传递微弱的电流(1-2mA),从而在局部和网络层面改变大脑活动[24][25][26][27]。健康个体的生理证据表明,重复的、短间隔tDCS刺激(两次连续治疗,每次间隔20分钟)可以诱导大脑可塑性的长期增强,加强神经元之间的突触传递[29]。先前的研究表明[16],对补充运动区(SMA)的阴极刺激可以有效减轻OCD症状。此外,一项研究对右侧OFC进行阴极刺激并对阴极电极周围区域进行阳极刺激,结果显示OCD、抑郁和焦虑症状有所改善[30]。这种方案还调节了与OCD相关的GABAb受体的功能。类似地,另一项研究对左侧DLPFC进行强化和重复性阳极刺激,同时对pre-SMA进行阴极刺激[31],结果表明OCD、焦虑和抑郁症状有所减轻,认知成分(如注意力、工作记忆和反应抑制)也有所改善。此外,一项单病例研究使用强化和重复性方案(每天2次,共16次)刺激前额叶-运动网络,显著改善了拔毛症患者的症状以及抑郁和焦虑等次要变量[31]。虽然有研究表明tDCS似乎对OCD症状有直接影响,但也有人提出其通过增强情绪调节策略产生间接效果。例如,有人尝试结合tDCS和意象重构(imagery rescripting)来减轻厌恶和OCD症状[20]。为此,对DLPFC和视觉皮层进行了阳极tDCS刺激,结果显示心理意象在减轻厌恶情绪方面的效果优于单独的阳极刺激。
尽管tDCS在减轻OCD症状方面已被证实有效[32],但在调节厌恶方面仍存在关键空白。与恐惧不同,厌恶在进化上具有独特性,且难以通过习惯化和认知重新评估来消除[33]。这种“抗消退性”常常导致C-OCD中的残留症状和复发[34]。因此,适用于焦虑的标准离线刺激方案可能不足以应对厌恶。本研究通过探讨“在线”tDCS(利用活跃暴露期间的赫布式(Hebbian)状态依赖性可塑性)是否必要来克服这种抵抗情绪,从而与离线和安慰剂条件进行机制比较。
本研究旨在扩展先前的发现,探讨经颅直流电刺激(tDCS)的时机如何影响厌恶体验的减轻。具体而言,我们将比较在线、离线和安慰剂tDCS在实验环境中对厌恶反应的影响。参与者将接触到引发厌恶的刺激,以便评估在任务执行期间(在线tDCS)或任务开始前(离线tDCS)的刺激是否对厌恶减轻有不同效果。通过考察多次治疗中的即时和累积效应,本研究旨在阐明tDCS调节厌恶的机制,并确定重复的在线刺激是否能促进长期适应。基于先前的研究,我们假设在线tDCS将比离线和安慰剂条件更显著地减轻厌恶,从而揭示神经调节在情绪调节中的潜在作用。
受试者
从赞詹大学招募了36名学生(平均年龄:22.77岁,标准差:2.977岁;女性18人)。样本量使用G*Power 3.1软件确定[35]。计算基于重复测量方差分析(ANOVA,within-between interaction)的F检验,反映了研究的3×2设计(3组:在线组、离线组、安慰剂组 × 2个时间点:预测试、后测试)。根据使用类似tDCS方案的先前研究[31],我们预计效应大小为中等到较大(f = 0.30)。
副作用和基线评估
所有参与者均良好耐受tDCS治疗,治疗期间和之后均未出现头痛、头晕或恶心等严重副作用,不同组间无显著差异(p > 0.05)(补充表S1)。
为确保各组之间的基线同质性,方差分析结果显示各组在焦虑方面无显著差异:在线组(平均值 = 0.69,标准差 = 0.768)、离线组(平均值 = 0.623,标准差 = 0.233)和安慰剂组(平均值 = 0.937,标准差 = 0.505,F值……)
讨论
在这项随机、单盲、安慰剂对照的平行组临床试验中,我们测试了一种每日两次的强化tDCS方案,该方案可以与厌恶暴露同时进行(在线组),或在休息时依次进行(离线组),或作为安慰剂。线性混合模型(LMM)显示组别和时间点之间存在显著交互作用,表明各组之间的变化存在差异。事后分析显示,在线组和安慰剂组的厌恶评分有显著下降,而离线组则没有
CRediT作者贡献声明
帕拉图·索尔塔尼(Parastoo Soltani): 方法学、数据管理。
泽克罗拉·莫罗瓦蒂(Zekrollah Morovati): 软件、资源、方法学、正式分析、概念化。
马吉德·优素菲·阿夫拉什特赫(Majid Yousefi Afrashteh): 方法学、调查。
雅各布·芬克-拉莫特(Jakob Fink-Lamotte): 文稿撰写与编辑、初稿撰写、项目管理、方法学、概念化。
贾贝尔·阿里扎德戈拉德尔(Jaber Alizadehgoradel): 文稿撰写与编辑、初稿撰写、监督、方法学、调查、概念化。
利益冲突声明
无。
致谢
我们感谢参与这项研究的志愿者们,他们的时间和努力对研究的成功至关重要。同时,我们也感谢研究团队和实验室工作人员在数据收集和分析方面的支持。最后,我们感谢赞詹大学提供的资源和设施,使得这项研究得以顺利进行。此外,我们也感谢先前研究人员的贡献。