应激敏感的皮质醇觉醒反应(CAR)指的是早醒后30分钟内皮质醇分泌的明显增加,研究发现其与人类的诸多情绪和认知功能有关。然而,它对这些功能的确切影响在行为和神经水平上仍有待阐明。我们采用功能磁共振成像(fMRI)与CAR的药理学操作相结合,研究CAR如何重新配置支持工作记忆(WM)和情绪学习(EL)的神经基质。在研究1中,60名年轻健康男性在醒来后1小时内分别在4个时间点采集唾液样本。参与者在当天下午先后完成一个不同负荷(0-和2-back)的数字n-back工作记忆任务和一个恐惧条件反射情绪学习任务,并同时采集任务的fMRI数据。在接下来的分析中,根据曲线下面积(AUCi)计算出的CAR值将参与者被平均分为高低CAR两组。在工作记忆任务中,我们发现了显著的CAR×WM负荷交互作用,这源于在高WM负荷(2-back)条件下,高CAR组比CAR组具有更高的阈值(a)、更大的左侧背外侧前额叶(L_dl PFC)和右侧顶内沟(R_IPS)的激活和更强的左侧_dl PFC与右侧IPS之间的功能连接。在情绪学习任务中,我们也发现了显著的CAR×EL阶段(早期和晚期)交互作用。从学习早期到学习后期,高CAR组的双侧杏仁核、海马和外侧前额叶(l PFC)的情绪再激活都有所增加,而低CAR组的情绪再激活则相反。进一步分析多体素模式相似性对学习的影响,发现与低CAR组相比,高CAR组在杏仁核中,有一个逐渐增加的学习曲线。有趣的是,杏仁核和海马与眶额皮层(OFC)的功能连接呈现出显著的交互作用。在研究2中,采用随机、双盲、安慰剂对照设计,63名健康的年轻男性在实验前一天晚上接受5毫克地塞米松(DXM)或安慰剂。研究2的其他实验设置与研究1相同。正如预期,这种药理操作成功地阻断了DXM组中的CAR。重要的是,无论是工作记忆任务还是情绪学习任务,研究2都重复出了研究1中发现的行为和大脑模式。综上所述,我们的发现阐明了一个因果推论:CAR通过重新配置相应的神经基质,调节人类的情感和认知功能。