防御性心脏状态与威胁下的趋避仲裁之间的神经计算联系
研究背景介绍
威胁规避往往伴随着一定的代价，尤其在面对威胁-奖赏冲突的情形下，规避威胁可能会减少获得潜在奖励的机会。在威胁和奖赏冲突中，个体需要权衡决策的潜在奖赏和威胁结果，以产生适应性行为。然而，这一过程在多种心理病理状况下（如焦虑症）可能会出问题，它们通常伴有过度的规避行为。尽管近年来决策科学和计算精神病学在建模健康和患者群体中的价值决定有了显著进展，但对威胁诱导的生理状态（如冻结相关的心动过缓）的研究却相对较少。冻结反应是对威胁的防御性反应，表现为不动和心率减慢。冻结状态被证明可以促进感官调节和风险评估，同时在威胁下尽量减少被检测到的可能性。例如，冻结态的心动过缓被认为与增强的感官灵敏度和行动准备有关。
文章来源介绍
本文由Felix H. Klaassen等人撰写，发表在《Communications Biology》期刊上。作者分别来自Radboud University Donders Institute for Brain, Cognition, and Behaviour、Radboud University Behavioural Science Institute以及Leiden University Institute of Psychology and Leiden Institute for Brain and Cognition。发表时间为2024年。
研究流程
本文旨在探讨冻结态如何影响在威胁下的接近-回避调解。为了填补这方面的知识空白，作者提出了三种可能的机制来解释冻结状态如何影响威胁情况下的接近-回避调解：
- 冻结状态可能与通过杏仁核-导水管灰质(PAG)回路增强对潜在威胁的厌恶价值信息处理有关。
- 冻结状态可能改变奖赏和威胁之间的比较过程。
- 冻结状态可能通过行动激励提高身体对威胁情况的反应速度。
为了测试这些假设，研究团队开发了一项被动-主动接近-回避任务（PAT）。在该任务中，58名参与者需要在面对不同程度的奖赏和威胁时做出接近或回避的决定。与此同时，使用fmri测量大脑反应，并通过心率测量冻结状态。
研究结果
冻结态与冲击诱导的回避有关
在PAT任务中，参与者能够很好地权衡电击和金钱的报酬。具体表现为，较高的金钱水平促使更多的接近决策，而较高的电击水平促使更多的回避决策。另外，冻结态的心动过缓表现为心率减慢，与威胁相关的回避决策增加有关。这表明，在威胁下的冻结态会增加对威胁的敏感性，导致更多的回避行为。
任务结果的神经网络
任务结果显示出不同的神经网络分别参与了对奖赏和威胁的预测处理以及接近-回避决策。具体而言，较高的金钱水平与脑区腹侧纹状体(VS)中BOLD活动的增加呈正相关，而电击水平与顶上中细纹回（SMA/DCACC）和前岛叶（AI）等区域的BOLD活动呈正相关。接近与回避选择分别激活了与奖赏和威胁相关的大脑区域，如腹侧纹状体、杏仁核及腹内侧前额皮质(VMPFC)。
心动过缓状态与神经计算机制
对模型的基于fmri的分析表明，心动过缓状态与厌恶价值的关系主要涉及杏仁核，而与价值比较的关系主要涉及背前扣带回皮质（DACC）和补充运动区（SMA）。具体而言，在心动过缓较强的试验中，较高的电击水平导致更多的回避行为，与杏仁核的活动呈负相关。这可能意味着在心动过缓状态下，杏仁核的去激活可能与威胁下的提高注意力处理有关。
同时，当预期的奖赏大于威胁时，心动过缓状态与更多的接近行为相关，这是由DACC和SMA的活动所调控的。这表明在赚取奖励时，参与者的冲突处理可能减少，从而促成更高的接近概率。
总结
这项研究揭示了冻结状态在威胁下接近-回避调解中的作用，建立了心动过缓状态与接近-回避决策之间的神经计算链接。这些发现对于理解威胁下的最佳应对策略有重要意义，并为优化决策干预提供了新的视角。在未来的研究中，还需探索这些发现对患有焦虑症和抑郁症的个体的临床应用价值。