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研究为探究情绪状态对功能性磁共振成像(fMRI)面部情绪处理重复性的影响,研究人员对 32 名健康参与者进行约 12 周的多中心研究。结果显示,fMRI 激活有一定重复性,且不受情绪状态变化显著影响。该研究为相关临床研究提供参考。
在日常生活中,我们每天都会接触到各种各样的面部表情,通过识别他人的表情来理解他们的情绪,进而做出合适的反应。然而,你知道吗?大脑在处理这些面部情绪时,背后涉及到一个复杂的网络机制。面部识别依赖于大脑网络间的相互协作,这一过程能帮助人们准确解读情绪,更好地适应社交环境。但对于患有癫痫、功能性神经系统疾病以及遭受创伤性脑损伤等的患者来说,他们在面部情绪表达和处理上往往存在异常。
目前,利用功能性磁共振成像(fMRI)对大脑活动进行非侵入性评估,让我们对情绪处理的功能性脑网络有了更深入的了解。不过,虽然不同版本的面部情绪处理任务在 fMRI 中的测试 - 重测信度已有所研究,但情绪状态如何影响这一信度,我们却知之甚少。而且,随着神经影像研究中多中心研究越来越普遍,探究汇总数据的可重复性也变得至关重要。在这样的背景下,来自美国阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)和普罗维登斯退伍军人事务医疗中心(Providence VA Medical Center)的研究人员,开展了一项旨在评估健康参与者(HCs)在 12 周内进行 fMRI 面部情绪处理任务(EFT)的长期测试 - 重测信度,以及评估情绪对情绪网络激活可重复性影响的研究 。这项研究成果发表在《Brain and Cognition》杂志上,为后续相关研究提供了重要的参考依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:招募了 32 名来自两个不同地点的健康个体作为样本队列。使用 fMRI 技术,让参与者在约 12 周的间隔内,两次进行情绪面孔任务(EFT)的 fMRI 扫描。利用 AFNI 软件处理 fMRI 数据,通过重复测量方差分析和符号检验分析 POMS 和行为数据,采用配对样本 t 检验评估面部情绪(快乐、恐惧、悲伤、中性)和唤醒的 fMRI 反应,运用组内相关系数(ICC)检验 POMS 和 fMRI 反应的可重复性,通过回归分析研究情绪变化与 fMRI 激活之间的关系。
研究结果
- 人口统计学和表现变量:研究招募的 32 名健康对照参与者中,有 17 名女性和 15 名男性,主要是白人或欧裔美国人(占 78.1%)。在情绪状态变化方面,两次访问之间的 POMS 评分没有差异。POMS 各维度的 ICC 值显示出较高的稳定性,如总情绪紊乱(TMD)的 ICC 为 0.86,紧张 - 焦虑为 0.81,抑郁 - 沮丧为 0.74 等 。
- fMRI 激活的可重复性:fMRI 激活表现出中等及以上的可重复性,ICC≥0.4。这表明在 12 周的时间内,健康参与者在进行 EFT 任务时,大脑的激活模式具有一定的稳定性。
- 情绪状态变化与 EFT 激活变化的关系:EFT 激活变化与情绪状态变化没有显著相关性。这意味着情绪状态的波动并没有对健康参与者在面部情绪处理任务中的大脑激活模式产生明显影响。
研究结论与讨论
这项研究表明,在至少 12 周的时间内,健康参与者在 EFT 的 fMRI 测试中,行为反应和大脑激活具有可接受的测试 - 重测信度,且不受情绪状态变化的显著影响。这一结果意义重大,它为将 EFT fMRI 范式作为评估神经精神疾病患者面部情绪处理变化的潜在工具提供了有力支持。通过确定该任务的可靠性,未来研究可以更有效地利用它来跟踪正常发育、疾病进展以及干预效果。
然而,该研究也存在一些局限性。研究中健康个体的筛选是基于自我报告,未来研究可通过病历审查或临床评估来更准确地确定样本是否符合条件,确保样本的同质性。此外,虽然研究采用了体素全脑和感兴趣区域的方法评估 fMRI 激活的可重复性,但还可以探索其他方法以进一步完善研究。尽管存在这些不足,该研究仍然为面部情绪处理和神经影像研究领域做出了重要贡献,为后续研究指明了方向,有助于推动相关领域的进一步发展。