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经颅交流电刺激对健康人心理理论的干预研究

更新时间:2021-05-25 08:50点击:

  摘    要:目的 探究经颅交流电刺激对健康人心理理论能力的影响。方法 采用高精度经颅交流电刺激仪器干预健康大学生右侧颞顶联合区,通过简单心理理论测验和复杂心理理论测验反应时指标来衡量健康人心理理论能力。结果 真假刺激组在经颅交流电刺激干预前简单心理理论和复杂心理理论差异均无统计学意义,3种物理控制维度也均未发现显著差异。简单心理理论测验和复杂心理理论测验均显示在经颅交流电刺激干预后,真假刺激组前后测反应时明显降低,真刺激组下降更明显,真刺激组后测反应时显著低于假刺激组。结论 经颅交流电刺激可以有效改善健康人心理理论能力。
  
  关键词:经颅交流电刺激 心理理论 右侧颞顶联合区
  
  Effects of transcranial alternating current stimulation on theory of mind in healthy person
  
  LI Yun XIAO Guixian CHEN Xingui WU Yang WANG Kai
  
  School of Mental Health and Psychological Science,Anhui Medical University; Department of Neurology,the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University;
  
  Abstract:Objective To explore the effects of transcranial alternating current stimulation on theory of mind in healthy subjects. Methods High precise transcranial alternating current stimulation instrument was used to intervene the right temporoparietal junction area of healthy college students. Their theoretical abilities were measured by simple and complex theory of mind tests. Results There was no significant difference in the simple and complex theory of mind tests in the real and shamed stimulation group before transcranial AC stimulation,and no significant difference was found in three physical control dimensions. According to simple or complex psychological theory tests,the reaction remarkably weakened in both groups after intervention,while more decreases were found in the real stimulation group. After intervention,the real stimulation group showed remarkable reduced reaction compared with the shamed stimulation group. Conclusions Transcranial alternating current stimulation can improve the theory of mind in healthy person.
  
  Keyword:transcranial alternating current stimulation; theory of mind; right temporoparietal junction area;
  
  心理理论(TOM)是指一种推断和表征自我和他人心理状态(包括目的、情绪和信念)的能力,并在这种心理表征的基础上理解和预测自己和他人的行为,是一个复杂多维的心理结构,其中认知心理理论和情感心理理论是两种最重要的成分,前者涉及对认知心理状态(如信念和目的)的归因,后者涉及对情绪心理状态的感知与理解[1],还有研究根据推测想法涉及的人数将其划分为一级认知和二级认知[2],同时它也是个体社会认知的重要组成成分,这种认知能力是社交互动的基础。心理理论通常被认为由一个复杂的神经网络控制,神经影像学结果发现当需要对他人的想法进行推理时,右侧颞顶联合区(r TPJ)、内侧前额皮质(MPFC)、颞上沟(STS)和楔前叶(PC)活跃明显[3],其中右侧颞顶联合区是社会认知功能的关键节点,它可以根据任务的不同在他人和自我心理状态之间进行切换[4]。
  
  经颅交流电刺激(t ACS)是一种利用外源性时变电场来调节内源性脑节律的技术,通过电极在头部特定位点施加微弱电流(1~2 m A)来调节大脑皮质兴奋性,因具备无创性、有效性和操作方便的优势,近年来被应用于各种干预研究[5]。其具有不同频率(包括α、β、γ、θ)的刺激模式,刺激参数包括刺激位点、电流强度、刺激持续时间、刺激频率等,以往的研究发现γ频率的干预可以提高个体情绪处理能力[6-7],显示了对社会认知能力干预的一定作用。查阅文献发现目前使用t ACS干预心理理论方面的研究较少,因此本研究使用40 Hz、2 m A的t ACS对健康大学生的右侧颞顶联合区进行干预,旨在探究心理理论能力的改善效果。
  
  1 资料和方法
  
  1.1 一般资料
  
  本研究组于2020年6月—7月,向安徽医科大学以及社会人士发布有关招募信息。纳入标准:(1)17~40岁,初中以上学历,右利手,非色盲;(2)无重大精神疾病,近1个月内未服用精神类药物,学习生活没有遭受重大变故;(3)未参加过类似实验。排除标准:(1)神经系统疾病史;(2)脑损伤以及严重发育障碍;(3)药物滥用史。共招募健康大学生42人,随机分为2组,每组21人。真刺激组男9人,女12人,平均年龄(20.60±1.27)岁,假刺激组男10人,女11人,平均年龄(21.26±2.27)岁。所有被试参与前均签署知情同意书,本实验通过安徽医科大学伦理委员会批准,批准号:2019H021。
  
  1.2 方法
  
  1.2.1 简单心理理论测验
  
  Yoni测验是一种认知负荷较小并可以考查不同心理理论成分的常用测验,本实验采用的是原版Yoni测验的汉化版。共包括74个场景,每个场景都会在屏幕中央出现一个叫小明的卡通头像,被试任务为观察小明的眼睛及表情,根据左上方的问题在屏幕四角的4幅图中选出他认为正确的答案。该测验共包括六大类情境:一级认知心理理论、二级认知心理理论、一级情感心理理论、二级情感心理理论、一级物理控制以及二级物理控制。
  
  其中一级和二级认知场景问的是有关他人的想法,属于认知心理理论,一级和二级情感场景问的是有关他人的喜好,属于情感心理理论;在一级认知和一级情感场景中被试者只需要推测小明的心理,属于一级心理理论,在二级认知和二级情感场景中,被试者需要同时推测小明和另外一个人的心理状态,属于二级心理理论,除此之外还设置物理控制场景来测试被试者是否充分理解测验要求。答对1题记1分,同时记录正确率和反应时,因本研究被试者认知能力正常,存在天花板效应,故将反应时作为衡量心理理论能力的指标。
  
  1.2.2 复杂心理理论测验
  
  简单心理理论测验只能反映出人类基本的想法以及情感,复杂人际间情绪测验则可以衡量人类更高级别的想法和情感。本实验采用的范式是Yoni测验的部分模块,实验要求与简单心理理论测试类似,包括24个场景,四大类情境:感同身受、嫉妒、幸灾乐祸以及复杂物理控制。记分方式以及测量指标同简单心理理论。
  
  1.3 实验设计与步骤
  
  物理干预仪器采用2001&4×1-C3A高精度经颅电刺激仪(美国Soterix Medical公司),使用1×4的高精度电极,将中心电极固定在右侧颞顶联合区P6,其他4个电极放置于C6、TP8、P2以及PO8[8],真刺激组采用40 Hz、2 m A的干预模式,电流递增与递减时间均为30 s,假刺激组参数设置同真刺激组,仅在开始和结束30 s有电流通过,被试者无法分辨自己接受的刺激模式。本实验共需10~11 d,被试者先进行心理理论测验及背景资料填写,之后连续10 d接受经颅交流电刺激,每天1次每次20 min,最后1 d刺激后立刻进行相同的心理理论测验。
  
  1.4 统计学处理
  
  使用SPSS 20.0软件进行统计分析。排除3个标准差以外的数据后用独立样本t检验对真假刺激组进行同质性检验,通过重复测量方差分析对心理理论指标进行分析,再用配对样本t检验进行事后检验。P<0.05为差异有统计学意义。
  
  2 结果
  
  2.1 背景资料
  
  真假刺激组在性别(χ2=0.38,P=0.54)、年龄(t=1.9,P=0.72)、受教育年限(t=1.6,P=0.1)和自闭特质问卷AQ(t=-2.02,P=0.051)上差异均无统计学意义(P>0.05)。另外,真假刺激组前测在心理理论各维度得分差异均无统计学意义,基线稳定。
  
  2.2 t ACS干预结果
  
  2.2.1 简单心理理论
  
  重复测量方差分析结果显示(表1):一级控制(F=0.438,P=0.512)和二级控制(F=1.341,P=0.254)维度未发现时间×组别的交互作用。一级情感维度组别主效应显著[F(1,37)=6.91,P=0.012],时间主效应显著[F(1,37)=60.52,P<0.001],组别×时间交互效应显著[F(1,37)=4.843,P=0.034];二级情感维度时间主效应显著[F(1,37)=126.22,P<0.001],组别×时间交互效应显著[F (1,37)=5.11,P=0.03]。进一步采用事后检验,真假刺激组在一级情感(t=-2.05,P=0.048),二级情感(t=-2.05,P=0.048)的后测得分差异显著,真刺激组均显著低于假刺激组。真假刺激组前后测反应时均显著降低(P<0.001),但真刺激组下降更快(图1)。另外一级认知(F=3.38,P=0.074)和二级认知(F=0.001,P=0.97)维度均未发现时间×组别的交互作用。
  
  表1 真假刺激组大学生心理理论比较(s)
  
  图1 真假刺激组简单心理理论比较
  
  2.2.2 复杂心理理论
  
  重复测量方差分析结果显示(表1):复杂物理控制维度(F=1.401,P=0.244)未发现时间×组别的交互作用。嫉妒维度时间主效应显著[F(1,37)=74.95,P<0.001];组别×时间交互效应显著[F(1,37)=13.191,P=0.001];幸灾乐祸维度时间主效应显著[F=(1,37)=75.41,P<0.001];组别×时间交互效应显著[F(1,37)=5.101,P=0.03];感同身受维度时间主效应显著[F=(1,37)=47.31,P<0.001];组别×时间交互效应显著[F(1,37)=6.881,P=0.013]。进一步采用事后检验,真假刺激组在嫉妒(t=-4.64,P<0.001)、幸灾乐祸(t=-2.26,P=0.03)的后测得分差异显著,真刺激组均显著低于假刺激组,而感同身受(t=-1.68,P=0.101)的后测得分差异不显著。真假刺激组前后测反应时均显著降低(P<0.001),真刺激组下降更快(图2)。
  
  图2 真假刺激组复杂心理理论比较
  
  3 讨论
  
  本研究采用新型物理模式,即经颅交流电刺激对健康人心理理论能力进行干预。通过查阅文献发现,目前采用微弱交流电进行干预的模式少见,结论不一,且物理调控技术偏向于研究,例如工作记忆、反应抑制等认知能力,对社会认知的研究也非常少。如今社会压力大,心理健康显得尤为重要,社会认知便可以帮助个体提高心理健康水平,故本研究具有较高的现实意义。且本研究是为数不多的使用经颅交流电刺激干预心理理论的研究,因而具有一定的科研价值。
  
  本研究发现真假刺激组在经颅交流电刺激干预前简单心理理论和复杂心理理论差异均无统计学意义,说明真假刺激组前测相匹配,而3种物理控制维度也均未发现显著差异,说明参与的被试者都充分理解了自己要进行的任务。无论是简单心理理论测验还是复杂心理理论测验,结果都显示在经颅交流电刺激干预后,真假刺激组前后测反应时明显降低,真刺激组下降更明显,真刺激组后测反应时显著低于假刺激组,这说明经颅交流电刺激对健康人简单心理理论能力有所改善。综上所述,经颅交流电刺激可以有效改善健康人简单心理理论能力和复杂心理理论能力。
  
  经颅交流电刺激干预右侧颞顶联合区有效提高了被试的心理理论能力,该结果支持了右侧颞顶联合区是控制个体心理理论的关键神经脑区[9],以往的研究用经颅直流电刺激干预右侧颞顶联合区来改善心理理论能力与本研究结果不一致,他们发现刺激前后被试推断角色心理状态的正确率差异无统计学意义[10]。我们分析原因认为在正常成年人中,典型心理理论任务往往会受到天花板效应的影响,从而降低了物理干预成功调节这些任务表现的可能性。故迄今为止,鲜见用物理刺激干预健康人心理理论能力的相关文献[11-12]。因而将反应时作为测量指标更加敏感。本研究的简单心理理论中认知心理理论成分没有明显改善,我们推测是因为任务过于简单,练习效应过于明显。
  
  本研究也存在一定的局限性,如样本量过小且被试集中于大学生群体,导致样本缺乏代表性,在之后的研究中可以扩大样本量以及样本人群。众所周知很多疾病包括精神分裂症[13]、自闭症[14]等的心理理论损伤都很明显,日后的研究可以将该治疗模式运用到患者中,进而深入探讨经颅交流电刺激的临床意义。
  
  参考文献
  
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