在饮食受到限制的人群中,视听注意力的变化:声音与DLPFC经颅直流电刺激(tDCS)的调节作用

《Physiology & Behavior》:Audiovisual attentional blink in restrained eaters: Modulation by sound and DLPFC tDCS

【字体: 时间:2026年03月13日 来源:Physiology & Behavior 2.5

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  饮食控制者注意力盲点受听觉刺激及DLPFC调控研究。实验1发现同步听觉刺激改善饮食控制者AB,但成功控制者(SRE)的AB仍强于失败者(FRE)。实验2a和2b通过tDCS调制DLPFC活动显示,阳极刺激降低FRE的T2|T1准确率,阴极刺激提高SRE的准确率,表明DLPFC介导的抑制性控制影响AB。结论指出适当降低抑制性控制可改善AB。

  
钱秦月|江吴|Ju圆圆|张欢|王爱军
中国桂林广西师范大学心理学系

摘要

尽管听觉刺激可以在注意力闪烁(AB)期间增强目标感知和注意力转移,但对于面临食物的节食者而言,这种刺激的效果以及背外侧前额叶皮层(DLPFC)在此过程中的作用仍不清楚。实验1将食物作为第一个目标(T1),并呈现与第二个目标(T2)同步的听觉音调,以探讨声音对具有食物注意力偏好的节食者的AB的影响。结果显示,听觉音调改善了AB,但成功控制饮食的参与者(SRE)的AB仍然比未能控制饮食的参与者(FRE)更强。这可能是由于SRE对进食行为的抑制作用更强。实验2a和2b使用经颅直流电刺激(tDCS)来激活(2a)和抑制(2b)DLPFC的神经活动。阳极刺激后,FRE的T2|T1准确性降低,而SRE则没有出现这种变化。阴极刺激后,SRE的T2|T1准确性提高(AB改善),而FRE失去了声音引起的AB改善。这些结果表明,尽管听觉音调改善了暴露于食物的节食者的AB,但这种改善因个体在控制饮食方面的成功程度而异,这受到DLPFC介导的注意力抑制控制的调节。适当减少注意力抑制控制有助于减少对食物刺激的注意力资源分配,从而改善AB。

引言

面对食物诱惑,暴饮暴食已成为日常生活中常见的问题,这也导致了减肥行为的增加[27]。节食者通过节食来控制体重,并且通常会严格调节食物摄入量,但他们的饮食行为通常表现出节食和暴饮暴食的混合[49]。节食者可以进一步分为两个亚组:成功控制饮食的参与者(SRE)和未能控制饮食的参与者(FRE,[28])。这两组之间的关键区别在于他们在面对食物诱惑时的自我控制能力。与SRE相比,FRE对进食行为的抑制作用较弱,这使得他们更容易节食失败并发展出“失控的饮食行为”[45]。
有研究表明,节食者对食物表现出特定的注意力偏好,表现为对食物刺激的更大关注[1]。注意力偏好会触发对食物的渴望,而强烈的渴望又进一步强化了对食物的注意力偏好,这反映了一个自我强化的循环[33]。这可能解释了为什么尽管尝试控制饮食行为,节食者仍然难以避免暴饮暴食或维持体重[13,18,34,54]。根据饮食目标冲突模型,并非所有节食者都无法控制自己的饮食。当饮食行为是由愉悦目标驱动而不是节食目标驱动时,更容易失控[51]。这是SRE和FRE之间的一个重要区别,表明更高的认知处理因素,包括内在动机、主动抑制和认知监控,在体重控制中起着关键作用[32]。
神经学研究表明,面对食物目标时,节食者在与注意力抑制控制相关的大脑区域(例如背外侧前额叶皮层,DLPFC)的活动较弱[9,17]。能够成功抵抗食物诱惑并维持体重的节食者在前额叶和视觉大脑区域的激活更强,表明他们对食物和视觉注意力的抑制作用更强[57]。这表明,改善注意力抑制控制可以帮助节食者成功防止暴饮暴食并维持节食目标[20]。SRE对食物的更大注意力偏好反映了有效的食物监控,这受到DLPFC等抑制性大脑区域的调节[4]。
通常,高水平的注意力抑制控制能够快速抑制无关的干扰因素,从而提高任务表现(即减少注意力偏好;[38])。然而,在节食的背景下,食物刺激不仅仅是干扰因素或中性刺激,而是高度显著的目标刺激[22,33]。根据监控理论,主动抑制这些显著刺激需要持续和强烈的认知监控[36]。因此,过度的自上而下的控制反而会产生注意力偏好[36]。这种强烈的认知监控将注意力资源紧紧锁定在食物T1上,使得没有额外的注意力资源可用于随后快速呈现的T2目标,最终导致AB效应[35,48]。
由于对食物的注意力偏好,节食者会优先处理食物,这种优先处理可能会阻止后续信息的处理[33,42]。注意力闪烁(AB)是一种时间上的认知限制[8,44],通常使用快速连续视觉呈现(RSVP)任务来研究[10,44]。两个目标之间的时间间隔称为延迟(lag),代表第二个目标(T2)和第一个目标(T1)之间的刺激起始异步性(SOA)。AB是指参与者对T2的正确识别能力随着延迟的增加而先下降,然后上升到稳定水平的现象[10,44]。先前的研究使用RSVP范式来研究节食者的AB[22,33]。一方面,一些研究发现,当食物作为目标呈现时不会影响AB,但当食物作为干扰因素呈现时,会比非食物干扰因素引起更强的AB[33]。另一方面,当食物作为T2出现时,会降低中性T1的识别准确性,导致“反向AB”[33,42]。此外,后续研究检查了饮食风格对AB的影响,但没有发现节食者的得分对AB有影响,但他们确实观察到食物目标比中性刺激引起更强的AB[22,33]。
食物对AB的影响可以与节食者对食物的注意力抑制控制机制联系起来。与DLPFC相关的注意力抑制控制回路在AB中起着重要作用。先前的研究发现,在AB期间成功检测目标与更大的DLPFC活动之间存在相关性,DLPFC负责在任务期间集中和维持注意力[31]。Kihara等人[21]进一步报告说,DLPFC激活较高的参与者通常表现出较小的AB。在RSVP范式中,完成任务需要先集中注意力在T1上,然后在短时间内迅速将注意力转移到T2上。如前所述,AB反映了在时间维度上分配和转移注意力的能力。从这个角度来看,个体在注意力抑制控制方面的差异可以解释AB的变化[47]。此外,讽刺过程理论[53]认为,主动抑制特定想法(如对食物的渴望)实际上会增加这些想法的认知可访问性。由于SRE调动了更多的认知资源来主动抑制进食冲动,这反而产生了对食物线索的强烈渴望。当食物作为T1呈现时,SRE参与者的注意力资源变得过度投入。结合RSVP任务的快速呈现特点,这阻止了他们在极短的时间内将注意力转移到短暂显示的T2目标上,最终导致SRE的AB效应比FRE更大。
已经发现,通过提高注意力分配和转移的效率可以改善AB。其中一个重要方面是通过听觉刺激来促进视觉刺激的感知[37]。在AB期间,与视觉目标同步的声音提高了参与者的唤醒程度,并提高了视觉搜索的效率[24,38]。此外,已经证明声音在AB期间以自下而上的方式有效改善了注意力资源的分配和转移[30,52]。
总之,节食者对食物表现出注意力偏好,这会将更多的注意力资源分配给食物刺激,从而引起更强的AB[22,33,40]。其原因可能与节食者在面对食物时抑制回路(如DLPFC)的活动较低有关,这反过来降低了主动注意力分配的灵活性和工作记忆的更新速度[7,56]。由于听觉刺激可以在AB期间以自下而上的方式提高注意力资源的分配和转移效率[30,52],实验1结合了视听RSVP范式[24,37]和与食物相关的RSVP范式[22,56]来研究声音如何影响节食者的AB。我们假设听觉纯音调可以通过增加对食物的注意力灵活性来帮助节食者改善AB。实验2a和2b使用经颅直流电刺激(tDCS)调节背外侧前额叶皮层(DLPFC)的神经活动。具体来说,DLPFC激活增强了自上而下的抑制控制,从而增强了对目标相关食物刺激(T1)的主动监控。然而,对T1的过度监控消耗了大量的注意力资源,导致用于处理后续目标(T2)的资源不足,最终降低了T2的识别准确性。因此,我们在实验2a中假设阳极刺激(增强DLPFC神经活动)会放大自上而下的注意力抑制控制,导致在T1处理上过度投入注意力资源。这将导致T2的资源不足,从而降低T2|T1的准确性。相反,我们在实验2b中假设阴极刺激(减弱DLPFC神经活动)会减轻这种过度的T1监控,减少对T1的注意力资源分配,从而释放资源用于T2的处理,从而提高T2|T1的准确性。

部分片段

参与者

使用G*Power 3.1 [11]来估计2×2×2三因素重复测量方差分析(ANOVA)的样本量(估计效应大小f = 0.25,alpha = 0.05,功率 = 0.8)。每个组的样本量至少为12人。实验1招募了42名参与者,包括21名SRE(年龄:平均值 = 22.10,标准差 = 1.76;BMI:平均值 = 20.10,标准差 = 1.87)和21名FRE(年龄:平均值 = 22.67,标准差 = 1.83;BMI:平均值 = 20.44,标准差 = 1.66)。年龄之间没有显著差异(p = 0.308)

T1准确性

实验结果的描述性统计数据显示在表2中。计算了平均T1准确性,并将其提交给2(声音:无 vs. 与T2同步)× 2(组:SRE vs. FRE)重复测量ANOVA(见图3)。
结果显示组的主效应显著[F (1, 40) = 10.27,p = 0.003,ηp2 = 0.20],SRE的T1准确性(92.25%)高于FRE(84.06%)。没有发现其他显著效应(ps > 0.05)。

T2|T1准确性

计算了平均T2|T1准确性,并将其提交给2

讨论

本研究采用了以食物作为T1的视听RSVP范式。我们研究了伴随T2的听觉纯音调对节食者AB的改善效果。实验1发现,听觉纯音调改善了节食者的AB,但SRE仍然表现出更强的AB。具体来说,在伴随纯音调的条件下,SRE的AB比FRE更强,可能是因为SRE消耗了更多的注意力资源来维持高水平的注意力抑制

结论

听觉纯音调改善了节食者的注意力闪烁(AB),尤其是在SRE中。DLPFC的阳极刺激降低了FRE的T2|T1准确性,而阴极刺激提高了SRE的T2|T1准确性(改善了AB)。DLPFC介导的注意力抑制控制通过调节对食物的注意力偏好来影响视听AB。

资助

本研究得到了江苏省社会科学在[24JYB003]项目下的支持;以及苏州科技发展计划在[SKY2022113]项目下的支持。

利益冲突/竞争利益

作者声明没有需要声明的竞争利益。

伦理批准

本研究得到了苏州大学伦理委员会的伦理批准。

参与同意

所有参与者均根据苏州大学伦理委员会提供的指南给予了知情同意。

出版同意

所有参与者同意其数据的出版。

数据/代码可用性

数据/代码可根据合理请求向相应作者获取。本研究未进行预先注册。

作者贡献

钱秦月:正式分析;调查;写作——初稿。
江吴:正式分析;调查;写作——初稿。
Ju圆圆:正式分析;调查;写作——初稿。
张欢:调查;写作——初稿。
王爱军:写作——审稿与编辑;监督;资金获取;项目管理。
钱秦月、江吴和Ju圆圆对这项工作做出了同等贡献。所有作者都已阅读并批准了最终稿件。

CRediT作者贡献声明

钱秦月:写作——初稿,调查,正式分析。 江吴:写作——初稿,调查,正式分析。 Ju圆圆:写作——初稿,调查,正式分析。 张欢:写作——初稿,调查。 王爱军:写作——审稿与编辑,监督,项目管理,资金获取,概念化。
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