ERP研究:行为抑制与青少年社交焦虑间的神经行为机制

摘要

目的行为抑制(behavioral inhibition ,BI)是儿童早期发现的一种气质,是导致后面社交焦虑的危险因素之一。然而,社交焦虑的发展机制仍不清楚。为了更好地理解社交焦虑的出现,需要对行为/神经水平的变化进行纵向研究。马里兰大学的研究者结合ERP技术对此进行了深入研究,结果发表在Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry杂志。

方法:在被试2、3岁时(N=268)评估行为抑制,12岁时返回实验室并在两种条件下完成侧翼任务(flankertask):一种是相信自己完成任务时同伴在观察(社会条件),另一种是不被观察独自完成任务(非社会条件)。任务过程中记录EEG。这种方法将错误监控(错误相关负波 error-related negativity ,ERN)和行为(错误后反应时 post-error response time ,PERT)中的变化独立为社会环境的一个函数。在被试12岁时,进行社交焦虑症状及终生社交焦虑诊断。

结果:儿童早期的行为抑制能前瞻性预测青春期的社会特异性ERN的增加和社交焦虑症状的出现,这些症状与临床诊断有直接关系。序列中介分析(Serial mediation analysis)显示,社交ERN的变化解释了BI与社交焦虑症状(n=107)和诊断(n=92)之间的关系,但仅限于社会情景导致错误后反应时减慢(错误关注度的度量指标)的情况下。该模型与广义焦虑没有显著相关。

结论:上述指标可能是一种将行为抑制与青少年社交焦虑症状和诊断联系起来的神经行为机制。相比于普遍焦虑,这一机制可能与青少年时期的社交焦虑有更密切的关系。

社交焦虑是一种复杂的行为障碍,对错误的超敏感和错误的专注是构成其病因的两个特定结构。错误相关负波(ERN)和错误后反应时(PERT)分别反映了这些结构的神经特征和行为特征。早期BI与错误超敏感的关联会给以后的社交焦虑带来风险。反过来,在社会环境中,对错误的超敏感可能与错误的专注有关,可通过PERT反映。这两个因素有助于理解BI导致社交焦虑的机制。

方法

被试

268名儿童在2、3岁时测量BI;12岁的时候,185名儿童返回完成实验。有效被试为107名(平均年龄13.18±0.64,58名女性),经检验被试内部同质性高。

程序

社会侧翼任务。被试完成改编后的侧翼任务2次,一次是让被试相信他们完成任务时同伴在观察(社会条件),一次是没有被观察(非社会条件)。完成任务的顺序经过平衡。社会条件下,被试被引导去相信他们的表现在社交状态下通过网络摄像头被监控,其他孩子在每个block后提供反馈。非社会条件下,被试被告知没有人会观察他们的表现,不过计算机生成的反馈将跟踪实验任务的每个block。实验流程见图1 。

图1 实验程序。

A.侧翼任务的试次顺序。

B.社会条件:告知被试完成任务期间其他孩子会监视他们的表现。在任务开始前,被试会与这些孩子进行交谈,这样被试就会相信每个block结束后的反馈是由其中一个孩子提供的。

C.非社会条件:告知被试他们的表现不会被监督,每个block结束后由电脑生成反馈。

EEG数据。数据收集采用128导(Electrical Geodesic, Inc., Eugene, OR);数据分析使用EEGLAB工具包和MATLAB脚本。详情请见思影:第十五届脑电数据处理班

测量工具

行为抑制。儿童在2、3岁时参加了基于实验室的结构观察,他们与不熟悉的成年人互动,玩新奇的玩具。BI根据儿童接近照顾者的距离和整个观察过程中的接近时间进行编码。107名儿童的平均BI为.02(SD=.45),表现出较强的抑制性,BI与性别(t[1,105]=1.3,p=.197)和年龄(n=107,r=.12,p=.22)无关。

SCARED。在12岁时,儿童与父母独立完成儿童焦虑症状筛查(Screenfor Child Anxiety Related Disorders ,SCARED),这是基于DSM-IV焦虑症状编制的可靠评估问卷。基于前期工作,研究者将重点关注社交恐惧维度(SCARED-R)

儿童情感障碍与精神分裂症量表(Kiddie Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia ,KSADS)。对9岁和12岁的儿童及其父母父母进行半结构化的诊断性访谈,诊断儿童的终生社交焦虑(临床意义上)。焦虑诊断的信度较高(k=.911)。将9年评估包括在内,以增加诊断性评估的样本数量。值得注意的是,本研究的主要结果变量是持续测量12岁儿童的社交焦虑症状,终生临床诊断社交焦虑症仅作为验证性指标。细节见补充资料

错误-监控ERPs。挑选FCz附近的额中央电极(EGI电极12,5,6,13,112,7,106)计算ERN(错误相关负波)和CRN(正确相关负波)的平均振幅,时间窗为反应后的前100ms。仅对不一致的试次进行分析,以分离错误特异性效应。通过将非社会条件中的ERN回归到社会条件中的ERN,然后保存标准化的残差来独立出社会条件中的错误超敏感性。社会ERN的残差被称为“社会效应ERN(social-effect ERNresid)”。

侧翼任务。统计中,所有的反应时均经过逻辑转换。表1报告了原始值,以便于解释。研究者提取了一种社会错误关注的行为指标:将非社会条件下错误试次后的正确RT回归到社会条件下的类似试次中,并保存标准化的残差。这一残差被称为“社会效应PERT(social-effect PERTresid)”,反映了社会观察条件下的错误关注度

表1 行为和ERP的结果

结果

行为和脑电结果

行为反应时的结果发现了一致性的主效应,被试对箭头方向不一致的刺激反应更慢(F[1, 106] = 1018.1, p < .001);社会情景的主效应,社会条件下的反应时更快(F [1,106] = 15.14, p < .001)。二者的交互作用并不显著。正确率的结果发现了一致性的主效应,箭头方向不一致时被试的正确率更低,社会情景的主效应不显著,不过二者的交互作用边缘显著(F[1, 106] = 3.75, p = .056)。

ERN:ERN和CRN的结果发现了试次正确性的主效应,ERN的波幅比CRN更负(F [1,106] = 136.3, p < .001);社会情景的主效应,社会条件下ERN和CRN的波幅更负(F [1,106] = 5.51, p = .021);二者的交互作用边缘显著(F[1, 106] = 3.22, p = .076)。详见图2

图2 正确性与社会情景的ERP结果

焦虑测量

SCARED-R的平均得分为4.27(标准差3.06),广义焦虑的平均得分为4.43(标准差2.28).已有的92例KSADS数据中,10例(10.87%)被诊断为终身社会焦虑。

BI、神经行为测量和社会焦虑的关系

BI和社会焦虑。BI能预测青少年时期的社交焦虑症状(n= 107, r = .213, p = .028),不过BI与广义焦虑无关(n= 106, r = .125, p = .201)。此外,社交焦虑症状也与社会焦虑障碍的终身临床诊断相关(n = 92;10 cases, odds ratio = 2.38, Wald χ2 = 9.81, p = .002)。

BI和错误显著。BI能预测社会环境下错误超敏感性的增加,其与增加的社会效应ERN显著正相关。(详见图3)。探索性分析发现BI与增加的社会性ERN之间的相关仅出现在女性被试中(详见补充资料)。

BI、错误关注度和社会焦虑。错误超敏感性(social-effect ERNresid)与错误关注度(social-effectPERTresid)正相关(n= 107, r = .216, p = .026)。此外,通过错误超敏感性的调节,BI能预测到社会条件下错误关注度的增加(social-effectERNresid; n = 107, β =.124, 95% CI = .013 - .341)。最后,社会效应PERTresid衡量的错误关注度与社交焦虑呈正相关(n=107, r = .314, p = .001)。

图3 社会情景和BI的脑电结果

BI和社会焦虑的序列中介模型

研究者采用一个连续中介模型,通过一系列的神经指标和行为指标来解释BI与社交焦虑之间的联系。早期BI以社会效应ERNresid的形式来预测社会环境中错误的超敏感反应,而ERNresid又以社会效应PERTresid的形式与错误关注度的行为指标相关(n=107,β=.108,95%CI=.018-.337)。当BI、社会效应ERNresid和社会效应PERTresid之间的关联被包括在内时,BI与社交焦虑之间的直接关联不再具有统计学意义(n=107,c‘=1.09,p=.138)。值得注意的是该模型与SCARED量表的广义焦虑维度不存在相关(详见补充资料)。

图4 BI和社会焦虑的序列中介模型

总结

儿童早期的行为抑制能预测青春期的社会特异性ERN的增加和社交焦虑症状的出现。该结果对社交焦虑的早期预防和晚期治疗有一定的指导意义。通过寻找影响早期BI与晚期错误超敏感性关系的目标因素,并对其进行改善,可帮助预防高危社交焦虑人群的病症,父母教养会是一个很有希望的因素。对于已被诊断为社交焦虑或表现出相关症状的青少年,治疗应主要针对错误的关注度,而非对错误的高度敏感。

原文

Buzzell, G. A.,Troller-Renfree, S. V., Barker, T. V., Bowman, L. C., Chronis-Tuscano, A.,Henderson, H. A., ... & Fox, N. A. (2017). A neurobehavioral mechanismlinking behaviorally inhibited temperament and later adolescent social anxiety.Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry,56(12), 1097-1105.

如需原文及补充材料,请加微信:siyingyxf索取。

原文发布于微信公众号 - 思影科技(siyingkeji)

原文发表时间:2019-06-23

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券