基于2D/3D视觉诱发恐惧应激对大脑认知功能影响的研究

来源 :军事科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jy8578
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景飞行器技术的发展使得军事作业中对“人”的要求越来越高,现有的模拟训练视觉呈现方式难以满足“真实感”需求。3D沉浸式电影技术可以让人沉浸在一个超现实世界,提高参与者的“在场感”和沉浸感,且具有较高的可编制性和扩展性,适于研究高生态效度的恐惧应激诱发的执行功能改变。恐惧应激是军事作业中难以避免的一部分,良好地应对恐惧应激事件是在高危环境下依然能维持较高任务执行能力的重要因素。研究千钧一发的危急场景如何影响军事作业人员的任务执行能力对评估和预警高危环境下的认知损伤、选拔和训练在恐惧应激状态下仍能保持良好认知功能的个体具有重要的军事意义。目的利用2D视觉诱发和3D沉浸式恐惧应激诱发方式分别考察恐惧应激对认知功能的影响,提取恐惧应激后的神经生理特征,并比较两种恐惧应激诱发方式的效果,为实验室条件下采用具有更高生态效度的急性应激诱发手段提供证明。方法本研究采用自身对照设计,通过3D视觉诱发恐惧应激和2D视觉诱发恐惧应激,结合基于种子点的静息态f MRI功能连接分析,脑电功率谱分析,格兰杰因果连接分析,事件相关电位分析,溯源分析等技术,研究不同方式诱发的恐惧应激对执行功能和突显信息加工功能的影响。结果1、恐惧应激对大脑自发活动脑电功率谱的影响选择脑电功率谱的改变作为恐惧应激影响认知功能的指标,结果发现:(1)恐惧应激使得全脑大部分区域脑电δ频段振荡增加,α频段振荡减弱;(2)3D视觉诱发恐惧应激条件下出现了顶区α波的偏侧化;(3)相比于2D视觉诱发恐惧应激,3D视觉诱发恐惧应激条件造成的脑电δ频段振荡增加和α频段振荡减弱在额区更明显;此外,相对于2D诱发恐惧应激状态,3D条件下额顶区的θ频段振荡没有降低,β频段振荡则相对降低。2、恐惧应激对岛叶功能连接的影响作为突显网络的关键枢纽,右侧前岛叶(right anterior insula,r AI)是在任务状态下将大脑从默认网络激活切换到中央执行网络主导的因果性节点。采用以r AI为种子点的静息态f MRI功能连接分析研究2D恐怖电影后r AI功能连接的改变,再将来自f MRI的功能网络作为空间先验信息引入到EEG源成像中,分析不同应激诱发方式下r AI与其他脑区间的格兰杰因果连接变化。f MRI结果显示:(1)恐惧应激后右侧前岛叶与额顶执行网络中的关键节点的功能连接减弱,与突显信息加工脑区功能连接增强;(2)恐惧应激后右侧前岛叶与眶额叶皮层和颞中回的功能连接减弱;脑电结果显示:(3)3D视觉诱发恐惧应激后背外侧前额叶和顶下小叶对右侧前岛叶的信息传输增强,中央后回对右侧前岛叶的双向信息传输增强,2D条件则没有这种变化。3、恐惧应激对执行功能的影响利用Stroop任务研究了2D视觉诱发恐惧应激和3D视觉诱发恐惧应激对执行功能的影响,结果发现:(1)相比于2D视觉诱发恐惧应激,3D视觉诱发恐惧应激后,Stroop任务的正确率显著降低;(2)相比于2D视觉诱发恐惧应激,3D视觉诱发恐惧应激后进行Stroop任务时400-600ms之间色词不一致试次和色词一致试次的波幅差异更显著;(3)3D视觉诱发恐惧应激后进行色词冲突任务时,楔叶、中央后回和海马旁回α频段神经元活动同步性增加,楔叶和额叶内侧回θ频段的神经元活动同步性增加;(4)3D视觉诱发恐惧应激后进行色词冲突任务时,高频成分(β和γ)神经元放电同步性的增加始于刺激呈现后100ms,低频成分(δ和θ)神经元放电同步性的增加始于刺激呈现后400ms。结论:相比2D视觉诱发恐惧应激,3D视觉诱发恐惧应激后引起的脑电快波频段功率谱更低,慢波频段功率谱更高,执行网络主要脑区对r AI的信息传输增强,感觉加工脑区和r AI的双向信息传输增强。任务态数据表明,3D视觉诱发恐惧应激后完成Stroop任务时表现更差,Stroop效应引起的感觉信息加工区域神经元放电一致性更高,与认知负荷有关的脑电频段功率增高,与抑制无关信息加工有关的脑电频段功率降低。结果表明3D视觉恐惧应激比2D视觉诱发恐惧应激引起的脑功能改变更加明显。此外,恐惧应激后右侧前岛叶与额顶执行网络中的关键节点的功能连接减弱,与眶额叶皮层和颞中回的功能连接减弱,与突显信息加工脑区功能连接增强。结果表明恐惧应激导致感觉加工脑区功能增强,执行功能脑区功能减弱。
其他文献
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种由中脑黑质(substantia nigra,SN)多巴胺能神经元退行性死亡导致纹状体中多巴胺水平降低,进而影响基底节活性异常的运动障碍性疾病。目前临床上针对基底节活性进行治疗的方法主要为脑深部电刺激术(deep brain stimulation,DBS)。DBS治疗PD常用靶点为丘脑底核(subthalamic nucleus,ST
“肿瘤干细胞”理论的提出,为恶性肿瘤的复发和转移提供了新的理论基础,也为肿瘤治疗指出了新的方向和策略。肿瘤干细胞理论认为:恶性肿瘤组织中存在一小群自我更新能力很强的细胞,它们既具有肿瘤细胞的特性,又具有干细胞的特性,所以被称为肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells,CSCs)。目前的观点认为,肿瘤干细胞对化疗药物具有很强的耐药性,是恶性肿瘤复发和转移的真正根源,所以靶向治疗肿瘤干细胞已经成
冠状病毒传播速速快、感染后果严重,对人类生命健康构成持续的威胁。到目前为止,总共出现三次冠状病毒的暴发流行,其一是2003年由严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)引起的非典型肺炎,其二是2012年由中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)引起的中东呼吸综合征,其三是2019年由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的新冠肺炎(COVID-19)。遗憾的是目前仅针对SARS-CoV-2
"捧着一颗心来,不带半根草去。"牢记陶行知先生的教诲,寒来暑往,时刻不易。种树者必培其根,种德者必养其心。自2006年接触了心理健康,感受到了心育的魅力,便想方设法,借用心育的方式与技巧,融入班级管理,融入少先队工作,融入教学工作。专注于心,改变自身错误观念,让心与心不停碰撞,提升内心强大力量,全面发展展示个性;用乎于情,让爱大声说出口,让爱挂在我脸上,用爱搭建大舞台,组建有爱大家庭。因为她深深明
为了有效应对核战争和涉核多样化军事任务,急需发展高性能γ能谱测量分析装备技术。受限于谱仪探测器、电子学等硬件固有性能,当前军民用γ谱仪尚不能完全胜任复杂辐射场中放射性核素定性识别和定量分析任务。近年来,国内外γ能谱测量分析技术不断向数字化、算法化方向发展,尤其是能谱反卷积方法的研究和应用,使得利用复杂方法、算法对实测谱做信息复原以提升谱仪综合性能成为可能。本文围绕复杂γ能谱分析这一难题,从信息系统
分子生物学的中心法则显示了遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递方向。人类基因组中包含约20 000~25 000个蛋白编码基因,这些基因的转录和翻译结果最终决定了不同细胞类型的结构和功能。细胞内时空特异性的基因表达是一个受到严格控制的过程,其调控因素主要包括表观遗传学编码与转录因子程序等。基因突变能够影响表达调控的过程,对突变的基因组定位分析显示,绝大部分与性状和疾病相关的突变落在基因组上非编
研究目的:在缺血性脑卒中发生后,大脑中缺血侧的细胞快速释放大量谷氨酸到细胞间隙并产生堆积,多余的谷氨酸溢出细胞间隙后作用在间隙外的谷氨酸受体上,使缺血侧的神经元处于过度激活的状态,对神经元产生兴奋性毒性作用。谷氨酸在缺血性脑损伤中具有至关重要的作用,细胞间谷氨酸清除的唯一途径是通过细胞膜上的谷氨酸转运体将谷氨酸转运到细胞内,转运到细胞内的谷氨酸在谷氨酰胺转化酶的作用下转化成谷氨酰胺,再经谷氨酰胺转
血小板是从骨髓成熟巨核细胞胞浆脱落下来的小块胞质,它对机体的止血和凝血功能极为重要。机体生成血小板的过程可以分为巨核细胞生成(megakaryopoiesis)和血小板生成(thrombopoiesis)两个过程。造血干细胞分化发育为成熟巨核细胞的过程称为巨核细胞生成,而血小板生成则指的是成熟巨核细胞进一步生成血小板的过程。血小板生成素(thrombopoietin,TPO)是促进血小板生成的最重
背景:微嵌合是指个体内一小部分细胞或DNA来自于另一个体的现象。微嵌合与移植耐受、慢性GVHD、自身免疫病等免疫过程有关,研究造血干细胞微嵌合形成的过程及其对受者T细胞免疫功能的影响具有重要意义。树突状细胞(DCs)是最重要的抗原提呈细胞之一,是T细胞活化的桥梁。修饰后的工程化树突状细胞能够增强对T细胞的调节作用,Mo S2纳米薄片(MSNs)由于优异的物理和化学性质,已应用于生物成像探针、生物传
椎间盘退变(IVDD)及类风湿关节炎(RA)是常见的慢性骨关节疾病。二者发病率高,治疗难度大,复发率高,给患者身体健康及生活质量带来较大威胁,为国家社会造成重大经济负担。在两者发病过程中,炎症免疫反应均发挥作用:免疫豁免丧失后,抗原物质暴露并被机体免疫系统识别,激活免疫级联反应,引起免疫病理损伤。间充质干细胞是干细胞疗法中最常见的细胞类型,具有治疗潜力大、免疫原性低、应用范围广的特点。作为间充质干