快速周期性视觉刺激揭示健康焦虑人群对健康相关图像的大脑处理机制

《Scientific Reports》：Using fast periodic visual stimulation to investigate the processing of health-related images in the human brain

本研究采用快速周期性视觉刺激（FPVS）结合脑电图（EEG）技术，首次探索健康相关图像在非意识层面的神经处理机制。研究发现，健康相关图像可诱发特异性周期神经响应，且该响应与抑郁水平呈正相关，并受疼痛阈值调节。成果发表于《Scientific Reports》，为理解健康焦虑的神经基础提供了新视角。

　　

在当今社会，健康焦虑已成为影响个体生活质量的重要心理问题。这类人群对健康相关刺激（如医疗用具、医院场景）往往表现出高度敏感，甚至出现非理性的恐惧和回避行为。然而，这种心理特质与大脑如何处理健康相关信息之间的关联尚不明确。传统研究多依赖主观报告或行为任务，难以捕捉无意识层面的神经活动。为此，Paola Castellano等人创新性地将快速周期性视觉刺激（Fast Periodic Visual Stimulation, FPVS）范式应用于健康相关图像的处理研究，旨在揭示大脑对这类刺激的隐性响应模式及其与个体心理、生理特征的交互作用。

研究团队通过EEG记录参与者观看快速呈现的图像流时的脑电活动。图像流以约6 Hz的频率展示无关中性图像，其中每第5张图像（即1.2 Hz频率）为健康相关图像（如注射器、药片），作为“oddball”刺激。通过对比原始图像与经过相位打乱的对照组图像，研究者成功分离出健康相关内容引发的特异性神经响应。此外，参与者还完成了疼痛阈值测量（通过热刺激）及一系列心理量表（如贝克抑郁量表BDI、状态-特质焦虑量表STAI-Y2等），以评估其心理特质与神经响应的关联。

主要技术方法

1. 1.
   FPVS-EEG范式：以6.075 Hz呈现图像流，健康相关oddball频率为1.215 Hz，通过频率标签技术量化神经响应。
2. 2.
   疼痛阈值评估：采用接触式热刺激仪，记录参与者感知疼痛的温度点（平均46.66°C）。
3. 3.
   心理量表：涵盖抑郁、焦虑、情绪调节（DERS）、冲动性（BIS-11）及应对策略（Brief-COPE）等维度。
4. 4.
   数据预处理：使用Letswave工具箱进行傅里叶变换，以Z-score标准化响应振幅，聚焦PO8和Oz电极的聚合信号。

研究结果

神经响应特征

在原始图像条件下，健康相关oddball及其谐波（至第5谐波）均诱发显著周期性神经响应（Z-score >1.64），而打乱图像仅引发零星响应。响应最强区域位于枕颞区（PO8电极），且原始图像在oddball频率的振幅显著高于打乱条件（p<0.001）。多电极聚类分析进一步显示，原始图像激活了前额-中央及枕颞区集群，表明健康相关处理涉及高级认知与视觉整合网络。

心理与生理关联

抑郁水平与oddball响应振幅呈正相关（r=0.327, p=0.037），而焦虑、压力等指标未显示显著关联。疼痛阈值与情绪调节能力负相关（如DERS总分r<0.01），且情绪失调可预测疼痛阈值（β=-0.541, p<0.001）。更重要的是，疼痛阈值调节了抑郁与神经响应的关系：在中等或高疼痛阈值人群中，抑郁对EEG振幅的增强效应显著（B=0.231–0.469, p<0.01），而在低阈值人群中该效应消失。

讨论与意义

本研究首次证实FPVS范式可用于捕捉抽象类别（如健康相关图像）的神经响应，拓展了该技术在语义处理研究中的应用。结果提示，健康相关刺激的处理不仅依赖视觉特征，还受个体情感状态与生理敏感性的共同调控。抑郁个体对健康线索的增强响应可能反映其注意偏向机制，而疼痛阈值的调节作用则呼应了“整体负荷（Allostatic Load）”理论——当情感资源耗竭时（如低疼痛阈值伴情绪失调），大脑对威胁性刺激的反应可能钝化。

然而，研究局限性包括未设置情感匹配的对照组图像（如暴力场景），因此无法完全排除情绪显著性而非健康特异性的影响。未来需结合标准化图像库（如IAPS）进一步验证。此外，样本以年轻健康人群为主，结论在临床群体中的普适性待考。

综上，该研究为健康焦虑的神经机制提供了新证据，强调多维度个体差异在认知神经研究中的重要性。成果发表于《Scientific Reports》，不仅推动了FPVS在临床心理学中的应用，也为开发针对健康焦虑的生物标记干预策略奠定了理论基础。