黄雅梅 周仁来 吴梦莹

(1北京师范大学心理学院应用实验心理北京市重点实验室, 北京 100875)(2北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室和IDG/McGovern脑研究所, 北京 100875)(3北京师范大学情绪调节研究中心, 北京 100875) (4南京大学社会学院心理学系, 南京 210023)

Kotov, Gamez, Schmidt和 Watson (2010)定量分析了175项发表于1980年至2007年间人格特质与情感障碍关系的研究, 结果发现, 所有诊断组都是高神经质的。神经质这一人格特质也因此成为一个临床相关概念且被认为是精神病理学中的一个重要风险因素。不少研究发现, 神经质可以预测如重度抑郁症、广泛焦虑症、社交恐惧、人格障碍、精神分裂症、进食障碍等一系列疾病(Kotov et al., 2010; Ormel et al., 2013b)。神经质还与心血管疾病、免疫功能破坏等健康问题有关(Lahey, 2009)。此外, 神经质引起的经济损失超过其他常见的精神障碍(Cuijpers et al., 2010)。因此,探讨神经质的神经生理机制成为近 10多年来人格研究关注的重点, 国内研究者也采用如脑电、电生理技术等来考察这一问题(Huang et al., 2014;丁妮, 丁锦红, 郭德俊, 2007; 吴梦莹 等, 2014),以期明确神经质与精神病理学间的关系。

1 神经质产生的理论假设

神经质一语起源于弗洛伊德的理论, 其现代概念由艾森克等人引进, 不同研究者对神经质的具体定义不同(Ormel et al., 2013a)。如Eysenck和Eysenck (1985)将神经质定义为情绪性的特质, 具体表现为受到刺激时快速唤醒和缓慢抑制情绪的趋势; Costa和 McCrae (1992)将神经质定义为适应不良或者负性情绪性, 与情绪稳定性相反。到了 20世纪 90年代末, 研究者对神经质的核心概念达成共识, 认为神经质的核心是负性情绪体验倾向(Digman, 1997)。

研究发现, 神经质与更强的情绪反应、更差的情绪感知、情绪应对和情绪体验有关, 表现为与低神经质个体相比, 高神经质个体对刺激尤其是负性事件表现出更强的情绪反应(Canli, 2008);对日常生活事件采用负性视角, 倾向于认为这些事情是威胁性的(Suls ＆amp; Martin, 2005); 依赖于采用适应不良的应对策略, 如烦恼和无效的逃避策略(Lahey, 2009), 继而使得高神经质个体体验到更多的负性情绪, 如焦虑、抑郁、羞愧、难堪、内疚等(Watson, Clark, ＆amp; Harkness, 1994)。

高神经质个体的系列表现促使研究者关注其神经生理机制, 最初的研究关注回答神经质是否与生理的过度响应有关。这一系列研究主要基于两个人格神经心理学理论, 第一个是艾森克理论(Eysenck, 1967), 该理论将神经质的个体差异与更低的内脏-皮层环路激活阈限联系起来, 艾森克认为, 神经质是更高的交感神经系统和边缘系统激活的结果, 因此, 高神经质个体在面对微小应激源时更容易自动唤醒。由于边缘系统调节如恐惧、焦虑、愤怒、悲伤等情绪, 高神经质个体对负性情绪更为敏感。第二个是格雷理论(Gray,1982), 这一理论提出了两个与人格密切相关的系统：行为抑制系统(behavioral inhibition system,BIS)和行为激活系统(behavioral activation system,BAS), BIS包括前额叶和边缘系统, 参与反应抑制、对潜在威胁的注意定向及增强的唤醒; BAS与奖赏和控制接近行为有关。该理论假设BIS容易在高神经质个体身上激活。依据这两个理论,神经质反映了外周神经系统和特定脑系统过度的生理反应, 而这类研究均采用如电生理、皮肤电阻和皮质醇测量等间接方法考察大脑活动。随着神经成像技术的引进, 研究者逐渐采用如正电子发射断层扫描(positron emission photography, PET)、结构和功能磁共振成像(structural and functional magnetic resonance imaging, sMRI, fMRI)等来探索神经质特定的脑机制(Canli ＆amp; Lesch, 2007;Cremers et al., 2010)。尽管研究还处于初步阶段,这一领域的研究结果能为验证神经质的理论假设提供直接证据。

2 神经质的自主神经系统活动机制

自主神经系统是重要的应激调节系统, 不同生理指标反映着交感和副交感神经系统活动不同的指示器。例如, 皮肤电活动反映了皮肤电阻情况, 是应激时交感神经激活的指标(Jo, Lee, ＆amp; Lee,2012)。而心率、血压等多由交感和副交感神经双重支配。心率变异性(heart rate variability, HRV)的频谱分析为区分交感和副交感神经活动提供了理想的指标, HRV的低频成分(low frequency, LF)主要反映交感神经活动; 高频成分(high frequency,HF)由迷走神经单独调控; 低频高频比(LF/HF ratio)反映交感与副交感神经活动之间的平衡性(Di Simplicio et al., 2012)。

考察神经质自主神经系统活动的研究因选用的指标不同而得出不一致的结论。有研究发现,神经质与情绪刺激(尤其是负性情绪)诱发的自主神经系统反应增强有关。如吴梦莹等人(2014)考察了高、低神经质女性在月经周期不同阶段(经期、卵泡晚期、黄体中晚期)观看情绪视频(中性、搞笑、悲伤、愤怒)时的生理反应, 发现, 高神经质女性在经期观看愤怒视频时的呼吸频率变化率高于低神经质女性。Norris, Larsen和Cacioppo (2007)考察了神经质程度对情绪图片诱发的皮肤电反应的影响, 结果发现, 与低神经质个体相比, 高神经质个体在观看情绪图片(尤其是厌恶图片)时表现出更大且更延迟的皮肤电反应。而另一些研究则获得相反的结论, Schallmayer和Hughes (2010)比较了高、低神经质女性在月经周期不同阶段(卵泡期和黄体期)进行有时间压力减法运算时的生理反应, 发现神经质与降低的卵泡期收缩压有关。同样的, Bibbey, Carroll, Roseboom, Phillips和de Rooij (2013)的大样本研究考察了人格特质对急性心理应激心血管反应的影响, 发现神经质程度与心率反应呈负相关。

进一步区分不同指标的研究提示神经质与降低的副交感神经系统活动有关。Chida和 Hamer(2008)采用元分析考察了近30年来神经质急性应激反应的研究, 结果发现, 神经质与降低的心血管反应(如心率、血压)以及更差的心血管恢复有关,然而当区分交感和副交感神经系统时, 却发现神经质与交感神经活动无关(如射血前期、皮肤电活动), 与副交感神经活动(如 HF-HRV)的降低有边缘显著。Di Simplicio等人(2012)的研究证实了这一观点, 实验发现, 与被动观看负性图片相比,低神经质个体在主动下调负性图片引起的感受时表现出增大的高频 HRV, 而高神经质个体则相反。高频HRV反映了个体在情绪表达时调节生理反应的能力, 与更强的调节和增加的灵活性有关(Thayer, Åhs, Fredrikson, Sollers III, ＆amp; Wager,2012)。因此这一结果反映了高神经质个体的副交感神经心血管活动的灵活性降低。

综上, 我们很难明确神经质的自主神经系统活动机制。进一步对先前研究进行分析, 我们发现, 尽管不同研究的着眼点都是神经质, 但测量方法却不同。如有研究采用艾森克人格问卷(Eysenck Personality Questionnaire, EPQ)来反映神经质程度(Di Simplicio et al., 2012; Schallmayer ＆amp;Hughes, 2010; 吴梦莹 等, 2014)。而另一些研究采用大五人格问卷(Big Five Inventory/Big Five Personality Dimensions scale)来反映(Bibbey et al.,2013; Norris et al., 2007)。不同测量方法反映的神经质并非是同质的, 如EPQ将神经质分为三个方面：焦虑、自卑和悲伤, 而大五人格问卷将神经质分为回避和波动(Ormel et al., 2013a)。Cunningham,Arbuckle, Jahn, Mowrer和 Abduljalil (2011)研究证实了神经质确实存在异质性, 且这种异质性表现出脑(主要是杏仁核)活动差异。尽管目前还没有研究直接从异质性角度来考察神经质的自主神经系统活动机制, 这可能是将来研究解决不一致结论的突破口。

值得一提的是, 先前研究比较一致地发现神经质与降低的心血管活动有关(Bibbey et al., 2013;Chida ＆amp; Hamer, 2008; Schallmayer ＆amp; Hughes,2010)。神经成像结果表明, 降低的心血管灵活性与情绪调节的脑区相重叠, 如内侧前额叶(medial prefrontal cortex, mPFC)、左侧豆状核下延伸的杏仁核、腹侧纹状体(Thayer et al., 2012), 这些脑区又都受到神经质的影响(Servaas et al., 2013)。据此,我们推测, 高神经质个体的情绪调节缺陷可能是引起心血管灵活性降低的原因。与低神经质个体相比, 高神经质个体可能需要花费更大的调节努力来获得对情绪的认知控制, 他们会尝试采用有效的方式来调节负性情绪, 但因负性加工偏见(Ormel et al., 2013a)使得他们被情绪压倒, 从而退回使用适应不良的应对策略(Lahey, 2009)。Di Simplicio等人(2012)的研究直接证实了高神经质个体的情绪调节缺陷及其伴随的高频HRV, 其他一些情绪调节缺陷相关疾病如高特质焦虑(Mujica-Parodi et al., 2009)、抑郁(Taylor, 2010)等都表现出副交感神经系统活动降低, 在一定程度上证实了我们推测的合理性。未来研究直接考察神经质的脑机制能为高神经质个体表现出减少的心血管灵活性会受到大脑调控这一现象提供更为直接的证据。

3 神经质的神经-内分泌系统活动机制

HPA 轴(下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,hypothalamic-pituitary-adrenal cortex axis)是另一个重要的外周应激调节系统, 静息和急性应激条件下 HPA轴机能障碍是应激相关疾病形成或者恶化的决定因素(黄雅梅, 周仁来, 孙智颖, 吴梦莹, 2014)。研究表明, 高神经质个体体验到更多的应激生活事件, 对应激有夸大的反应, 且恢复时间更长(Suls ＆amp; Martin, 2005)。因此研究者试图寻找到神经质与HPA轴机能障碍间的关系, 来阐释神经质与身心疾病间的神经内分泌通路。

然而, 目前研究没有得出神经质与HPA轴间的一致关系。有研究发现二者的正性关系(Nater,Hoppmann, ＆amp; Klumb, 2010), 有研究则相反(Mangold, Mintz, Javors, ＆amp; Marino, 2012), 还有研究发现二者无关(Tabak ＆amp; McCullough, 2011)。依据HPA轴活动在静息和应激条件下都会发生, 我们分别从皮质醇觉醒反应(cortisol-awakening response,CAR)、皮质醇昼夜节律及急性应激下 HPA轴活动三个方面阐释神经质与HPA轴的关系。

CAR指的是 HPA轴的终端产物——皮质醇在觉醒后一个小时内出现激增现象, 反映了静息条件下的 HPA 轴活动变化(综述见 黄雅梅 等,2014)。因此了解神经质与 CAR的关系能反映神经质在HPA轴上的特质差异, 然而二者关系的研究结论不一。有研究发现神经质与增强的CAR有关(Madsen et al., 2012), 进一步病理研究却发现这一增强的 CAR只发生在乳腺癌女性而不是健康女性身上(Vedhara, Miles, Sanderman, ＆amp; Ranchor,2006); 有研究发现神经质与减弱的 CAR有关(Pineles et al., 2013); 还有研究认为二者无关(Hill,Billington, ＆amp; Krägeloh, 2013; Van Santen et al.,2011)。

皮质醇除了表现出CAR这一稳健的现象, 一天内的皮质醇分泌也遵循昼夜节律, 皮质醇在早晨最高(约6～8点), 然后骤跌, 之后全天呈现出持续缓慢的下降趋势, 在凌晨达到最低点(约0～2点)后开始缓慢回升(Doane et al., 2013)。皮质醇的昼夜节律现象与CAR是独立的, 反映了静息条件下HPA轴的基线活动(Garcia-Banda et al., 2014)。依据高神经质个体体验到更多的应激生活事件, 研究者假设, 与低神经质个体相比, 高神经质个体一天中应该表现出更高的 HPA轴基线活动。Garcia-Banda等人(2014)的研究证实了这一假设,该研究考察了118名高、低神经质组被试在早上醒来0h、0.75 h、2.5 h、8 h、12 h内的唾液皮质醇, 结果发现, 在醒后的 12个小时内, 高神经质组被试的皮质醇分泌水平约高于低神经质组被试20%, 而在分析最初的 0.75个小时内以及随后的皮质醇波动形态都没有发现组别差异, 因此, 研究者认为, 神经质效应表现在醒后 0.75～12个小时内的皮质醇分泌量。这一结果提示我们, 未来在考察神经质与静息条件下 HPA轴活动的关系时需要区分CAR和一天内随后的皮质醇波动情况。

此外, 有研究者认为, 神经质的HPA轴调节异常可能在 HPA轴受到刺激时更容易体现出来(Ormel et al., 2013a), 因此, 研究者通过实验室诱发应激任务如演讲和心算来引起HPA轴活动。与CAR结果一样, 有研究发现高神经质个体表现出增加的应激诱发皮质醇水平(Roger ＆amp; Najarian, 1998);有研究发现相反的结论(Oswald et al., 2006); 然而更多的研究却没有发现二者的关系(Roy,Kirschbaum, ＆amp; Steptoe, 2001; Takahashi et al., 2005)。

基于目前的研究证据, 我们不能认为高神经质与HPA轴调节异常有关, 但是先前的不一致结论也并不意味着 HPA轴调节异常独立于神经质影响情绪。先前大量神经质与应激关系的研究(Hankin, Stone, ＆amp; Ann Wright, 2010)使我们有理由相信, 高神经质个体体验到更多的慢性或者严重应激暴露, 表现出对应激重复的生物适应即累积的适应负荷, 这可能会引起神经生物系统持久的改变, 如HPA轴脱敏。据此我们推测, 高神经质个体在最初面对应激时表现出增强的 HPA轴激活, 然而长时间激活使原本对应激有增强反应的系统转变为衰减或迟钝的反应系统, 并降低对后续应激源的响应能力(Trickett, Noll, Susman,Shenk, ＆amp; Putnam, 2010)。据前可知, 除了应激条件, HPA轴活动在静息条件下也会发生并且相对稳定(Hellhammer et al., 2007)。据此我们进一步推测, 高神经质这一相对稳定的特质因其具有应激易感性, 即倾向于对应激源表现出更大频率和强度的HPA轴反应(Lahey, 2009), 且这一特质较少受到环境的影响, 因此高、低神经质个体的特质差异更容易体现在静息条件下, 表现为高神经质个体具有增大的HPA轴活动。然而这两个推测都只得到部分研究证实, 未来研究应解决先前研究中存在的方法论问题, 如皮质醇取样时间、皮质醇测量方法、被试筛选等的不一致, 来明确神经质与HPA轴的关系。

尽管神经质是一种稳健的人格特质, 大量关注神经质稳定性和变化性的研究表明(Bleidorn,Kandler, Riemann, Angleitner, ＆amp; Spinath, 2009;Hopwood et al., 2011), 随着时间延长其重测相关系数稳定下降(Ormel ＆amp; Rijsdijk, 2000), 这反映了神经质本身可能具有遗传和环境两方面重叠的基础(Ormel, Riese, ＆amp; Rosmalen, 2012)。我们认为,考察静息和应激条件下神经质的 HPA轴活动恰恰从理论上反映了这两方面基础。目前研究多采用横断设计, 进行纵向比较才能直接验证我们理论假设正确与否, 而目前这项研究还是空白。此外, 与自主神经系统一样, 神经质的HPA轴活动会受到大脑调控, 其核心组织是杏仁核, Depue (2009)的综述表明, 杏仁核中的促肾上腺皮质激素释放激素(corticotrophin-releasing hormone, CRH)能调节神经质的情绪表现如焦虑, 基于此, 后续神经质脑机制的研究应重点关注杏仁核的作用。

4 神经质的脑活动机制

上述自主神经系统、神经-内分泌系统的研究都提示直接考察神经质脑机制的重要性, 得益于现代认知功能成像技术能对大脑活动进行无创测量, 使直接考察脑机制成为可能, 近十多年的研究主要从神经质脑活动的频谱分析、神经反应时间进程和脑结构与功能三个方面展开。

4.1 神经质的EEG研究

EEG (electroencephalogram)是特定频率同步神经元活动的结果(Jutras ＆amp; Buffalo, 2010), 研究者通过EEG频谱分析来考察神经质与唤醒之间的关系。EEG频谱分析通常要求被试完全放松, 通过“睁眼”和“闭眼”交替进行或者“始终闭眼”数分钟来达到静息状态, 并在此过程中记录EEG活动(Huang et al., 2014)。例如, Jaušovec 和 Jaušovec(2007)在考察大五人格特质的 EEG活动差异时,收集了被试闭眼静息十分钟的EEG活动, 结果发现, 与适应性较好个体相比, 高神经质个体的alpha2波电流密度更大, 最大差异出现在右半球的后部。alpha2主要反映加工任务相关的感觉运动或语义信息(Klimesch, 1999), 因此, 这表明尽管指导语要求被试处于安静休息状态, 高神经质个体仍表现出与加工任务有关的认知活动。进一步比较神经质与其他四种人格特质(外倾向、开放性、尽责性和宜人性)的 EEG活动也证实这一观点, 研究者发现, 与其他四种人格特质相比, 神经质表现出更大的gamma波电流密度和功率, 差异在顶枕叶最明显。Gamma波最显著的特征是它的整合功能, 它能整合不同大脑活动和相关神经元网络。因此, 这一研究中闭眼静息状态下增大的gamma活动, 反映了在没有外界刺激下神经质还产生强烈的认知体验。临床研究也发现类似结果, 精神分裂症患者的混乱临床症状表现出增大的后部gamma活动(Lee, Williams, Breakspear, ＆amp;Gordon, 2003)。

除了考察静息态 EEG 活动, Hidalgo-Muñoz等人(2013)比较了高、低神经质女性在观看高唤醒正性和负性图片时的锁时 EEG活动, 结果发现,两组被试的EEG差异出现在顶枕区, 并且右半球表现出更大的个体特异性。由此可知, 神经质的EEG活动差异更多地体现在右半球的后侧, 主要是顶枕区, 尽管顶枕区主要与视觉皮层的知觉过程有关, 有研究发现其参与了情感过程, 尤其是在高神经质个体身上(Heller, 1993)。

近年来EEG偏侧化在人格特质研究中受到格外关注, 最主要就是额叶alpha偏侧化。静息态额叶 alpha偏侧化可以客观且敏感地反映左右两侧额叶皮层相对活动强度, 且可以比较优势半球(张晶, 周仁来, 2010)。大量研究表明, 静息态额叶alpha左侧化程度越高, 情绪体验越好(Gollan et al.,2014), 因此, 它是测量个体情感风格(积极或消极)的有效指标(刘雷, 杨萌, 韩卓, 周仁来, 崔红,2014)。

考察神经质 alpha偏侧化的研究没有得出一致结论, 有研究发现, 高神经质个体的左侧化程度更高, 然而这一现象只发生在头皮后部而不是额叶(Schmidtke ＆amp; Heller, 2004), 有研究没有发现二者的关系(Hagemann et al., 1999; Kline, Blackhart,＆amp; Joiner, 2002)。为解决上述不一致现象, Minnix和Kline (2004)进一步分析了静息态额叶alpha偏侧化的变异性, 即 6个 1分钟睁眼或闭眼状态下的alpha偏侧化分数的标准差, 结果发现, 高神经质个体伴随着更大的静息态额叶 alpha偏侧化变异性, 表明高神经质个体大脑活动的波动性更大,因 alpha偏侧化所代表的情绪含义, 研究者认为这可能反映了高神经质个体的情绪波动性, 他们容易在趋近和回避的情绪感受和情绪调节策略之间波动, 因此容易形成情绪障碍(如抑郁和焦虑)。

目前考察神经质EEG活动的研究还较少, 从上述研究结果我们基本可以推定, 神经质更多地与gamma和alpha波活动有关, 具体表现为高神经质个体的大脑皮层活动更为活跃。理论上高神经质个体情绪体验更差, 因此其 alpha左侧化程度应该更低, 然而从上述研究结果并不能得出这一结论,性别可能是一个重要的混淆因素, Uibo, Uusberg,Kuldkepp, Kreegipuu和Allik (2014)研究确实发现了高神经质个体的额叶 alpha左侧化程度更低, 然而这一现象只发生在男性而不是女性身上, 未来研究需要对此进行重点考察。EEG主要反映大脑皮层的活动, 为弥补其不能反映皮层下组织活动的缺陷,研究者采用脑磁图(Magnetoencephalography, MEG)来考察EEG频谱与皮层下组织的关系, 研究发现,在观看负性面孔时杏仁核的gamma波能量快速升高(Luo, Holroyd, Jones, Hendler, ＆amp; Blair, 2007),这提示我们, 神经质增强的gamma波活动可能也受杏仁核的影响。

4.2 神经质的ERP研究

依据神经质的核心概念——负性情绪体验倾向, 目前神经质的ERP研究主要探讨神经质水平对情绪加工尤其是负性情绪加工的神经反应进程的影响。尽管不同研究发现的神经质效应时间进程有所不同, 但一致可以认定, 神经质水平主要影响负性情绪加工, 与正性情绪关系不明显。丁妮等人(2007)发现, 在观看负性情绪图片时, 高神经质组额叶和额中部晚正电位(late positive potential, LPP, 刺激呈现后 300～1000 ms)的平均波幅小于低神经质组, 而观看正性和中性图片时没有发现组别差异。研究者认为, 这一结果反映了高神经质个体更容易受到消极情绪刺激的激活,对消极情绪刺激的敏感性更高, 而低神经质个体在识别负性图片时需要调用更多的注意资源, 从而表现出更大的LPP波幅。Kovalenko, Pavlenko和Chernyi (2010)发现, 被试在观看负性情绪图片时, 神经质得分与 P1、N1、P2、N2、P3潜伏期呈负相关, 与 P2波幅呈正相关, 表明, 高神经质个体在加工情绪负性信息时速度更快、强度更大。

然而只考察女性群体的研究却没有发现神经质水平与情绪的关系, Zhang, Zhou, Wang, Zhao和Liu (2013)发现, 与低神经质组相比, 高神经质组表现出更大的额-中-颞叶LPP波幅(刺激呈现后1000～3000 ms), 这一现象并不受情绪的影响。这一结果似乎与丁妮等人(2007)的结果相反, 可能取决于研究考察的LPP时间窗不同。在丁妮等人(2007)的研究中, LPP效应出现在刺激呈现后300～1000 ms, 这一时间窗的 LPP是参与情绪加工的重要ERP成分, 与刺激的注意以及动机有关,反映了个体在情绪识别中投入的注意资源和动机程度(Lang et al., 1998), 因此, 研究发现了神经质的LPP效应表现出情绪效价的差别, 且因高神经质个体的负性情绪体验倾向, 在观看负性图片时比低神经质个体需要更少的注意资源, 因此表现出减少的LPP波幅。而在Zhang等人(2013)的研究中, LPP效应出现在刺激呈现后1000～3000 ms,这一时间窗的LPP更多的与对情绪刺激的记忆编码有关, 反映了对刺激记忆编码的深度(Olofsson,Nordin, Sequeira, ＆amp; Polich, 2008), 因此, 与300～1000 ms时间窗LPP相比, 这一时间窗的LPP反映的是更加晚期且更高级的认知加工, 高神经质女性增大的LPP波幅反映了其对刺激的记忆编码更加深入。

除了考察负性情绪加工, 研究者还发现一个有趣的现象, 高神经质个体在面对不确定时, 可能诱发比负性情绪还强的情绪反应。Hirsh和Inzlicht (2008)采用时间估计任务考察了高、低神经质组被试对不确定这一现象的神经反应, 时间评估任务要求被试按键估计1s的时间, 被试的按键反应会依据预先设定好的时间窗呈现三种反馈条件：正反馈(回答正确)、负反馈(回答错误)和不确定反馈(不反馈对错), 结果发现, 所有被试负性反馈条件引起的反馈负波(feedback-related negativity,FRN, 反馈刺激出现后约 250 ms左右)均大于正性反馈条件。然而高、低神经质组在不确定和负性两种条件中却出现分离, 高神经质组不确定条件引起更大的 FRN, 而低神经质组则相反, 这一现象主要出现在额中部电极点。这表明, 高神经质个体对不确定反馈有着比负性反馈更强的脑电活动, 意味着对高神经质个体来说, 尽管不确定的结果有可能是正性的, 他们宁愿接受明确的负性信息也不能忍受不确定性。基于这一现象出现在额中部电极, 研究者推测这一现象可能是由杏仁核和前扣带回(anterior cingulated cortex, ACC)引起的, 因为杏仁核与快速加工威胁和不确定信息有关(Whalen, 2007), 且与 ACC这一情绪加工脑区密切联系。后续神经质脑成像研究确实发现高神经质个体有增强的杏仁核和ACC活动(Haas,Omura, Constable, ＆amp; Canli, 2007)。

与神经质的核心概念相吻合, ERP研究结果表明, 高、低神经质个体在加工负性情绪刺激时神经活动的速度和强度均表现出差异。不确定性现象的ERP研究拓宽了我们对负性情绪刺激的理解, 由于高神经质个体具有负性解释偏向(Boyes＆amp; French, 2012), 他们更容易将不确定性解释为负性的, 且赋予更大比重的负性强度, 因此对于同样的刺激来说, 高、低神经质个体在认知上就存在差异, 这种负性解释偏向结合先前所述的情绪调节缺陷, 不可避免引起高神经质个体具有更差的情绪体验。此外, 结合神经质ERP效应出现的电极位置, 我们可以推测, 神经质的脑机制更多体现在与负性刺激加工及情绪调节有关的脑区上, 如杏仁核和前额叶皮层(prefrontal cortex, PFC)。

4.3 神经质的脑成像研究

基于上述自主神经系统、神经-内分泌系统、EEG和ERP的研究都指出, 神经质的脑机制应尤为关注杏仁核, 并推测神经质与增强的杏仁核活动有关。杏仁核是多感觉通道信息输入的皮层下组织, 是负性刺激(尤其是威胁信息)加工中连通自上而下和自下而上加工的枢纽。自下而上, 杏仁核与高级皮层相联系, 尤其是ACC和PFC, 这些脑区参与情绪认知控制、自我调节和自我参照加工; 自上而下, 杏仁核与下丘脑和脑干这些参与情绪表达的脑区联系, 以此整合和协调对应激刺激的行为、神经-内分泌以及自主反应。

总的来说, 近10年的研究基本证实这一假设(Brück, Kreifelts, Kaza, Lotze, ＆amp; Wildgruber, 2011;Chan, Norbury, Goodwin, ＆amp; Harmer, 2009;Cunningham et al., 2011), 除了杏仁核, 研究还发现神经质与一些和杏仁核密切联系的脑区活动增强有关, 如内侧前额叶和ACC (Brück et al., 2011;Kehoe, Toomey, Balsters, ＆amp; Bokde, 2012)。自 Canli等人(2001)第一次采用fMRI考察神经质是否影响大脑对情绪刺激的反应, 后续一系列研究主要围绕情绪冲突或情绪刺激加工的认知任务来考察神经质的脑机制, 如情绪面孔、词加工(Cunningham et al., 2011; Kehoe et al., 2012); 情绪韵律(Brück et al., 2011); 情绪分类(Chan, Harmer, Goodwin, ＆amp;Norbury, 2008); 情绪stroop效应(Haas et al., 2007);线索期待(Coen et al., 2011); 恐惧和奖赏学习(Hooker, Verosky, Miyakawa, Knight, ＆amp; D’Esposito,2008); 点探测效应(Amin, Todd Constable, ＆amp; Canli,2004); 不确定加工(Feinstein, Stein, ＆amp; Paulus, 2006)等。对上述神经质成像研究的元分析结果表明,只有比较负性刺激与中性刺激, 而不是正性刺激与中性刺激时, 才发现脑区激活的差异与神经质相关(Servaas et al., 2013)。研究较为一致地发现,神经质与增强的杏仁核活动有关, 然而研究者对此解释却不一致。有研究者认为, 这反映了高神经质个体对情绪冲突和负性情绪增强的唤醒(Chan et al., 2008; Hooker et al., 2008), 也有研究者认为反映了高神经质个体对情绪冲突有更强的警觉和对负性刺激增加的注意(Haas et al., 2007)。

尽管如此, 另外一些研究没有发现神经质与增强的杏仁核活动有关, 有的甚至还发现相反的结论(Cremers et al., 2010; Hyde, Gorka, Manuck,＆amp; Hariri, 2011; Thomas et al., 2011; Wolfensberger et al., 2008)。出现不一致结论可能有两方面原因：(1)神经质的异质性。如在Haas等人(2007)的研究中区分了神经质的两个侧面：焦虑和抑郁, 结果发现, 是神经质的焦虑而不是抑郁侧面引起增强的杏仁核活动。此外, DeYoung, Quilty和Peterson(2007)基于因子分析认为, 神经质有两个主要的方面：波动性(volatility)和回避(withdrawal), 波动性与情绪不稳定性、过敏性和愤怒有关, 回避主要与负性情绪敏感性有关。Cunningham等人(2011)区分了神经质的这两个方面, 结果发现, 对负性刺激增强的杏仁核活动只出现在神经质的活动性方面, 并且只有当任务要求接近而不是回避刺激时, 神经质的回避方面才表现出增强的杏仁核活动; (2)高神经质人群的异质性。Wolfensberger等人(2008)依据神经质程度区分了两类同卵双胞胎,一类称为相似同卵双胞胎(concordant monozygotic twin pairs), 指的是这类双胞胎都是高神经质或者都是低神经质; 另一类称为非相似同卵双胞胎(discordant monozygotic twin pairs), 指的是这类双胞胎中一个是高神经质而另一个是低神经质。结果发现, 在情绪面孔任务中, 非相似同卵双胞胎中高神经质个体比低神经质个体对负性面孔有增强的杏仁核活动, 而与此相反, 在相似同卵双胞胎中, 高神经质组双胞胎比低神经质组双胞胎对负性和正性面孔都有减弱的杏仁核活动。因此未来研究需解构神经质的不同方面以及高神经质人群中的个体差异来解决先前的不一致结论。

从先前自主神经系统活动结果提示高神经质个体心血管灵活性降低会受到大脑调控, 到 HPA轴活动结果表明调节神经质 HPA轴活动的核心组织是杏仁核, 进一步到EEG和ERP的结果揭示了杏仁核在神经质大脑皮层活动中的重要性, 神经质脑成像研究直接验证了杏仁核在神经质情绪与认知加工中的神经活动。尽管如此, 在同一个实验中同时测量神经质的生理和神经生物学表现,才能直接阐释神经质三方面生物基础间的关系,继而为将来整合神经质产生、形成的神经生理模型提供证据。Depue (2009)在综述人格障碍形成中的遗传和环境因素时, 整合了中枢与HPA轴之间关系的模型, Ormel等人(2013a)在这基础上提出了特异于神经质神经系统活动的理论构想, 认为高神经质个体对负性刺激增强的杏仁核活动与更高级皮层(如PFC)以及下行的HPA轴活动密切联系, 而将来同时考察神经质各个生理指标的研究才能为这一理论构想提供实证证据。随着近年来神经成像研究实现了神经网络的考察, 近 5年来研究者采用如fMRI (Cremers et al., 2010)、静息态fMRI (resting state fMRI, rs-fMRI, Adelstein et al.,2011)、弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI, Bjørnebekk et al., 2013; Xu ＆amp; Potenza, 2012)等考察了神经质的脑连接, 符合预期的是, 高神经质个体的杏仁核活动与高级皮层尤其是PFC和ACC活动间存在异常耦合, 具体表现为, 当加工负性刺激时, 神经质与右侧杏仁核和 mPFC间的功能连接呈正相关(Cremers et al., 2010); 当加工负性面孔表情时, 神经质与左侧杏仁核和ACC间的功能连接呈负相关(Kienast et al., 2008)。这一初步结果表明, 高神经质个体对负性刺激具有减少的控制和增加的自我参照评价。除了功能连接异常, 神经质还与多种神经纤维束、边缘-额叶环路结构连接的完整性降低有关(Bjørnebekk et al.,2013; Xu ＆amp; Potenza, 2012)。神经质脑结构和功能连接异常从新的角度探究了神经质可能的内在精神病理机制, 但不同脑网络连接通路是如何影响神经质的产生, 遗传和环境因素在不同通路连接间起了何种作用等问题还需深入研究。

5 总结与展望

随着生物学、医学、神经科学的发展, 当前研究在多取向、多方法的驱动下考察神经质的神经生理机制, 为了解神经质的生理基础提供了客观依据。综合以上来自自主神经系统、神经内分泌系统和脑的证据, 可以初步认为, 神经质的神经生理机制包括：高神经质个体表现出降低的心血管灵活性; 尽管目前不能认为高神经质与 HPA轴调节异常有关, 高神经质个体体验到更多的应激却缺乏有效的保护因子, 因此表现出静息条件下HPA轴的基线活动增强; 神经质伴随着增大的EEG活动, 且EEG活动差异更多体现在右半球的后侧; ERP结果表明神经质主要影响负性而不是正性情绪加工; 脑成像结果支持这一观点, 只有比较负性与中性刺激时, 才发现脑区激活的差异与神经质相关。有趣的是, 三方面证据都直接或间接强调了杏仁核在神经质情绪与认知加工中的作用, 高神经质个体杏仁核与mPFC和ACC间功能连接异常对此提供了进一步证据。此外, 神经质神经机制探讨的系列结果吻合心理学发现：高神经质个体与更强的情绪反应、更差的情绪感知、情绪应对和情绪体验有关。未来研究将致力于整合多方面证据, 将遗传学、电生理学、生物化学、脑成像技术等相结合来构建神经质的神经生理模型。

第一, 同步记录自主神经系统活动与EEG活动。因为二者分别反映了外周和中枢神经活动的唤醒程度, 高、低神经质个体的外周和中枢唤醒程度差异是神经质与情绪研究中重点关注的问题。然而据前可知, 由于自主神经系统各个指标及EEG各个波段代表的功能复杂性, 神经质与唤醒程度间的关系仍不清楚, 因此同步记录高、低神经质个体在静息条件和任务条件下的自主神经系统与EEG活动的共变模式, 能为神经质的唤醒程度研究提供更为可靠的证据。

第二, 实现 ERP/fMRI同步记录。基于上述ERP和 fMRI研究结果得出一致的结论, 认为神经质水平主要影响负性而不是正性情绪加工, 且ERP研究中LPP和FRN的神经质效应都出现在额中部电极, 为回答这一现象是否是由杏仁核和ACC这些与神经质有关的脑区活动引起的, 需要同步记录 ERP/fMRI, 从而实现高时间分辨率和高空间分辨率的结合。

第三, 结合遗传学构建神经质的神经生理模型。首先, 5-羟色胺转运基因(serotonin transporter gene, 5-HTTLPR)中的功能多态性与神经质有关(Gingnell, Comasco, Oreland, Fredrikson, ＆amp;Sundström-Poromaa, 2010), 特别的, 短等位转运基因与高神经质相联系。结合 fMRI和分子遗传学的研究表明, 负性刺激引起增强的杏仁核活动出现在5-HTTLPR的短等位转运基因中(Heinz et al.,2007)。因此运用基因影像学能够回答先前神经质脑成像研究的遗传学基础; 其次, 端粒(telomere)磨损与高神经质有关, 且独立于生活方式和其它风险因子(Van Ockenburg, de Jonge, Van der Harst,Ormel, ＆amp; Rosmalen, 2014)。端粒即染色体终端,随着每次细胞分裂端粒逐渐缩短, 因此是老化的生物指标(Willeit et al., 2010)。端粒磨损可能是神经质老化相关身心疾病及死亡率增加的可能机制,考察端粒与神经质的关系能从基因角度阐释神经质与精神病理学间的关系, 形成神经质的遗传学病因。

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