成果简介

近日陈安涛课题组在神经科学领域著名学术期刊Neuroscience Bulletin（中国神经科学学会（Chinese Neuroscience Society）官方杂志；中科院大类2区期刊，影响因子5.6）在线发表了题为Neural and Behavioral Measures of Stress-induced Impairment in Error Awareness and Post-error Adjustment的研究论文。该研究综合运用行为和脑电技术调查了急性应激下错误意识与错误后调整过程。

研究内容

应激 (Stress)会带来一系列的身心反应，包括增强杏仁核 (Amygdala)调节的情绪和警觉反应与损伤前额皮质（Prefrontal cortex)主导的高阶认知控制功能。错误加工包括错误监控(Error monitoring)和错误后调整(Post-error adjustment)，它是自上而下认知控制的基本功能之一。以往研究显示应激损伤认知控制功能，如工作记忆和认知灵活性，但对于应激对错误加工以及错误加工不同阶段的影响还未取得一致结论。值得注意的是，个体并不能时时都意识到自己的错误反应，许多研究显示只有当个体意识到自己的错误反应时，错误后调整才得以发生。

探索应激下个体的错误意识(error awareness)水平将有助于揭示应激对错误监控和错误后行为调整的影响。为此，该研究招募了49名健康男性被试（女性被试因生理周期是影响皮质醇反应的潜在因素，故未纳入女性被试），随机分配进入应激组 (N = 23)或对照组(N = 26)，采用特里尔社会应激测试(Trier social stress test, TSST)和错误意识任务(Error awareness task, EAT)并结合脑电测量探索了急性应激后错误意识的时间动态特征及其对错误后调整的影响(图1A)。TSST任务由一个5分钟的模拟面试任务和一个5分钟的口算任务构成，每个被试有5分钟的时间准备测试。应激组被试需要在两名中立面试官的监督下完成测试，并接受录像，结束测试后，每个被试都被告知其表现不佳。对照组被试则在没有监督的情况下完成同时长的简单演讲和口算。EAT任务由一个GO/NO-go任务改编而来，被试需要在自己做错反应（对no-go刺激按键）时，按下错误意识反应键。

结果显示应激测试后，应激组个体唾液皮质醇浓度、心率、压力感知和负面情绪显著增加并且显著高于对照组，这表明应激的诱发是成功的 (图1B)。EAT行为结果显示，应激显著降低了个体的错误意识正确率 (图1C)。在错误后调整中，应激组个体意识到错误后试次的正确率显著低于未意识到错误后的试次，并显著低于对照组内的正确率 (图1D)。也就是说，应激导致了个体错误监控和错误后调整的损伤。

图1实验流程和行为结果。A实验流程；B 应激组和控制组个体指标结果(M ± SE)；C 应激组和控制组个体错误意识反应结果(M ± SE)；D 应激组和控制组个体错误后调整结果(M ± SE)，错误后调整-正确率= ACC_{错误后试次}–ACC_{正确后试次}，错误后调整-反应时= RT_{错误后试次}–RT_{错误前试次}。*p < 0.05, **p < 0.01。

在ERP结果中，应激组个体意识到错误试次的Pe (Error positivity)成分和ΔPe平均波幅显著小于对照组个体。同时，应激组个体未意识到错误试次的ΔPe平均波幅显著大于对照组个体(图2)。Pe是常在中央顶叶区域出现，并在错误反应后200-500 ms内能够观察到的晚期正偏转。Pe一般与对错误的意识，动机或情绪评估，或明显的错误证据积累有关。该结果表明急性应激导致个体对错误的监控更加模糊和模棱两可，降低了个体对错误反应的明确意识。

这些结果与应激的双向交互模型（biphasic‐reciprocal model）一致，表明应激引起的警觉和负面情绪加工占据了较多的认知加工资源，导致了反应监控阶段不充分的错误识别加工，错误监测受损进一步干扰了错误后反应调整的生成和执行。

图2 Pe成分波形图与地形图A 应激组和控制组个体Pe和ΔPe成分中央顶区波形图；B 应激组和控制组个体Pe和ΔPe成分分平均波幅(M±SE)；C应激组和控制组个体Pe成分地形图。*p < 0.05, **p < 0.01.

总结

该研究明确揭示了应激下个体错误加工连续阶段的损伤，错误监控在此过程中起到重要作用，错误监控受损导致了错误后调整的非适应特征。应激下错误意识与错误后调整受损的证据为深入了解应激障碍和创伤后应激障碍患者的行为适应特征提供了依据，并为进一步的治疗提供了支撑。

该研究得到国家自然科学基金（32200878; 32260206）等项目的资助。

论文信息

Hu N.,Long Q.,Wang X., Li Q., LiQ.,Chen A.,(2023). Neural and behavioral measures of stress-induced impairment in error awareness and post-error adjustment. Neuroscience Bulletin, https://doi.org/10.1007/s12264-023-01154-2.