非自殺性自傷青少年神經(jīng)認(rèn)知功能相關(guān)電生理研究進(jìn)展

姚珂珂 司夏櫻 綜述 葉蘭仙 審校

（蘭州大學(xué)第二醫(yī)院心理衛(wèi)生科，甘肅蘭州 730030）

非自殺性自傷（non-suicidal self-injury，NSSI）是指?jìng)€(gè)體不以自殺為目的，使用不被社會(huì)所認(rèn)可的方法，如切割、撞擊、皮膚灼傷等直接故意傷害自己的身體組織，往往有較高的人身傷害風(fēng)險(xiǎn)和重復(fù)風(fēng)險(xiǎn)?！毒裾系K診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第5 版已將NSSI 視為獨(dú)立實(shí)體并納入其中。青少年時(shí)期是NSSI 行為的高發(fā)時(shí)期［1］，研究顯示，全球非臨床青少年NSSI的終生患病率為22.0%［2］，中國(guó)青少年NSSI的1年患病率為25.2%［3］。NSSI行為會(huì)對(duì)青少年的情緒、學(xué)業(yè)成績(jī)和人際關(guān)系等多方面造成負(fù)性影響，甚至，NSSI 是自殺行為的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，會(huì)增加青少年自殺意念和自殺行為的風(fēng)險(xiǎn)［4］。關(guān)于NSSI 行為存在多種心理學(xué)理論及模型，Hasking等［5］將認(rèn)知模型及情緒模型相結(jié)合，構(gòu)建了新的自傷認(rèn)知-情緒模型，體現(xiàn)了認(rèn)知的重要作用。而NSSI 認(rèn)知功能障礙識(shí)別多采用神經(jīng)心理認(rèn)知測(cè)量或主觀問卷量表評(píng)估，缺乏精準(zhǔn)的客觀預(yù)測(cè)指標(biāo)。腦電圖和事件相關(guān)電位（event-related potential，ERP）具有無創(chuàng)、低成本、使用靈活等特點(diǎn)，是評(píng)估個(gè)體腦功能狀態(tài)及腦內(nèi)功能連接的主要方法和指標(biāo)，研究證明已被用于認(rèn)知功能障礙的評(píng)估［6］。本文重點(diǎn)介紹ERP 在NSSI 青少年認(rèn)知功能的研究進(jìn)展，相比于執(zhí)行功能（excutive functions，EFs）相關(guān)的電生理研究，在獎(jiǎng)賞反應(yīng)和疼痛感知等方面開展的研究較少。本文通過綜述NSSI 青少年認(rèn)知功能相關(guān)電生理的研究，進(jìn)一步提高對(duì)NSSI 認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的理解，為早期識(shí)別NSSI高風(fēng)險(xiǎn)個(gè)體提供支持。

1 NSSI EFs相關(guān)的腦電研究

根據(jù)情緒調(diào)節(jié)假說，在經(jīng)歷負(fù)性情緒或面對(duì)壓力事件時(shí)自傷患者會(huì)有不同程度的情緒調(diào)節(jié)障礙，自傷青少年通過NSSI 行為減少負(fù)面情緒的影響。情緒調(diào)節(jié)障礙是NSSI的主要原因，認(rèn)知-情緒模型認(rèn)為情緒反應(yīng)和情緒抑制控制是情緒調(diào)節(jié)的核心組成部分［7］，其中杏仁核、扣帶回皮質(zhì)是情緒網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點(diǎn)；前額葉皮質(zhì)是執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點(diǎn)［8］，對(duì)于EFs 的實(shí)施具有重要意義，EFs 受損提示情緒調(diào)節(jié)能力低下［9］。EFs也稱執(zhí)行控制或認(rèn)知控制，是集中注意力、依靠不明智本能或直覺時(shí)自上而下的心理過程，也是元認(rèn)知自我調(diào)節(jié)的技能。抑制控制、工作記憶和認(rèn)知靈活性是EFs的核心內(nèi)容［10］。Fikke等［9］發(fā)現(xiàn)NSSI青少年EFs有明顯的缺陷，低程度自傷組有抑制控制障礙，高程度自傷組有工作記憶障礙。

ERP可以為青少年EFs的發(fā)展和功能障礙提供標(biāo)記，并為其神經(jīng)生理學(xué)基礎(chǔ)提供證據(jù)。青少年EFs 相關(guān)的ERP 成分包括N2（在刺激后約200 ms出現(xiàn)的負(fù)向成分）、P3（在刺激后約300 ms出現(xiàn)的成分）、錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波和錯(cuò)誤相關(guān)正波等，其中N2標(biāo)記抑制、工作記憶等，P3 標(biāo)記注意特定刺激，錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波和錯(cuò)誤相關(guān)正波標(biāo)記反應(yīng)監(jiān)測(cè)［11］。經(jīng)典ERP 中的N2反映源自前扣帶回和額下回的沖動(dòng)監(jiān)控，表明對(duì)負(fù)性刺激的抑制水平；P3 代表源于前扣帶回和眶額皮質(zhì)的抑制控制加工，表明對(duì)負(fù)性情緒的注意力水平［12-13］。

抑制控制包括行為控制和干擾控制2 個(gè)方面［10］。雙選擇Oddball范式是激發(fā)個(gè)體抑制控制的范式之一，可以彌補(bǔ)Go/Nogo 范式和Stop signal 范式的不足，通常應(yīng)用于行為抑制控制的研究［12］。一項(xiàng)基于雙選擇Oddball 范式的ERP 研究發(fā)現(xiàn)，相比于對(duì)照組，NSSI 組青少年暴露于自我傷害線索時(shí)的眶額皮質(zhì)和額下回激活增加，自我傷害線索下的差異波P3（異常波P3減去標(biāo)準(zhǔn)波P3）振幅顯著高于中性線索，NSSI 青少年的抑制能力受損，需要更多的神經(jīng)激活來成功完成抑制［14］。Zhao等［15］也使用雙選擇Oddball 范式研究NSSI 青少年在觀看負(fù)面情緒圖片時(shí)的認(rèn)知腦電，發(fā)現(xiàn)NSSI 青少年在暴露于負(fù)面情緒刺激時(shí)表現(xiàn)出更明顯的N250（在接受面部刺激后約250 ms 出現(xiàn)的成分）、P3 和晚期正波，表明NSSI 青少年在負(fù)面情緒刺激的認(rèn)知加工中存在抑制控制缺陷。注意力抑制控制是感知層面的干擾控制，James 等［16］通過穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位探究NSSI 青少年女性在顯著情緒干擾物下的注意力抑制控制，發(fā)現(xiàn)伴NSSI 青少年腹側(cè)前扣帶回的激活程度及對(duì)憤怒面孔的注意力捕捉相對(duì)不伴NSSI 青少年均增加，難以抑制對(duì)威脅刺激的注意。綜合來看，NSSI 青少年患者在負(fù)面情緒刺激下，主要表現(xiàn)抑制控制障礙，EFs相關(guān)腦電成分存在異常。

Wen等［6］對(duì)18例抑郁障礙伴NSSI青少年進(jìn)行不同刺激的電生理測(cè)量，其中，N1（在刺激后約150 ms 出現(xiàn)的負(fù)向成分）是發(fā)生在聽覺或視覺線索刺激后的一個(gè)負(fù)向成分，可能受情緒調(diào)節(jié)；N2也是刺激后的一個(gè)負(fù)向成分，與沖突監(jiān)測(cè)相關(guān)；P3a和P3b是P3波形的兩個(gè)亞組，P3a是P3的早期成分，增強(qiáng)的P3a可能代表前額葉的執(zhí)行控制功能仍不成熟；P3b 是P3 的晚期成分，代表大腦對(duì)信號(hào)的注意和記憶過程；P50（在刺激后約50 ms 出現(xiàn)的成分）是聽覺誘發(fā)電位中較常見的感覺門控，提示可能有強(qiáng)迫、感覺過敏、耳鳴、疼痛等癥狀。該研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，NSSI 組的N1、N2、P3a、P3b和P50在Cz電極處的潛伏期均顯著延長(zhǎng)，P50波幅顯著下降，表明NSSI組青少年認(rèn)知功能損害主要表現(xiàn)在抗干擾能力低下、記憶力減退、注意力和EFs 障礙。Liu 等［17］采用雙選擇Oddball 范式亦表明抑郁障礙伴NSSI 青少年的認(rèn)知障礙主要表現(xiàn)為抑制控制和抗干擾能力差，N2、P3a、P3b潛伏期明顯延長(zhǎng)，而P3a、P3b 振幅明顯降低，基線P3可作為重度抑郁癥青少年NSSI次數(shù)減少的潛在預(yù)測(cè)因子。上述兩個(gè)研究中伴NSSI 抑郁障礙青少年患者都表現(xiàn)出異常的腦電，然而異常的腦電組成不一樣，可能是由于不同的范式研究和抑郁障礙群體異質(zhì)性較大而導(dǎo)致的差異。

2 NSSI獎(jiǎng)賞相關(guān)的腦電研究

NSSI 行為存在于多種疾病診斷中，如抑郁障礙、邊緣性人格障礙、物質(zhì)使用障礙和進(jìn)食障礙等［18］，也可以在無精神障礙的人群中單獨(dú)存在［19］，因此NSSI是一個(gè)跨診斷行為［20］。美國(guó)國(guó)立精神衛(wèi)生研究所的研究領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)旨在整合各種類型數(shù)據(jù)的方法理解和治療精神障礙［21］，獎(jiǎng)賞反應(yīng)在研究領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)中屬于正價(jià)系統(tǒng)，具體包括獎(jiǎng)勵(lì)預(yù)期、對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)的初步反應(yīng)及獎(jiǎng)勵(lì)滿足3 個(gè)子結(jié)構(gòu)［22］。獎(jiǎng)賞反應(yīng)異常是自傷風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)潛在跨診斷機(jī)制，個(gè)體在實(shí)施自傷行為后會(huì)感受到短暫的情緒釋放，通過自動(dòng)負(fù)向強(qiáng)化功能緩解原有的麻木感和負(fù)性情緒［23］，通過正強(qiáng)化功能獲得愉悅、滿足的體驗(yàn)感，在一段時(shí)間后會(huì)再次進(jìn)行自傷行為，將NSSI 作為一種習(xí)慣［24］。以往研究表明，獎(jiǎng)賞系統(tǒng)異常是藥物成癮的機(jī)制之一［24］。近期研究表明，NSSI患者與成癮有著相似的神經(jīng)生物機(jī)制，在NSSI 中同樣存在獎(jiǎng)賞反應(yīng)的異常，患者需通過增加NSSI 行為的次數(shù)和程度來引發(fā)并維持獎(jiǎng)賞反應(yīng)［25］。一項(xiàng)研究結(jié)果表明，在自傷行為發(fā)生的早期，NSSI 青少年獎(jiǎng)賞功能已經(jīng)失調(diào)［26］。Kautz等［27］探討了在兒童期經(jīng)歷虐待的個(gè)體中獎(jiǎng)賞敏感性對(duì)自傷行為的預(yù)測(cè)作用，研究表明，根據(jù)童年受虐史的嚴(yán)重程度不同，獎(jiǎng)賞敏感性作為NSSI 的認(rèn)知風(fēng)險(xiǎn)因素作用也不同。NSSI 與獎(jiǎng)賞回路、獎(jiǎng)賞腦區(qū)密切相關(guān)，NSSI 神經(jīng)獎(jiǎng)賞回路相關(guān)的大腦活動(dòng)及大腦連接發(fā)生了改變，獎(jiǎng)賞腦區(qū)的異?？赡軙?huì)使自傷行為不斷得到強(qiáng)化［25，28］。

青少年是獎(jiǎng)賞敏感性顯著變化及行為調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期。 反饋相關(guān)負(fù)波（feedback-related negativity，F(xiàn)RN）和P3 作為ERP 中重要的腦電組成，能夠反映出在獎(jiǎng)賞反饋時(shí)大腦相關(guān)的神經(jīng)生理活動(dòng)［29］。FRN 也稱獎(jiǎng)勵(lì)正波（reward positivity，RewP），是評(píng)估獎(jiǎng)賞初始反應(yīng)性的客觀電生理指標(biāo)；P3 是腦電的晚期成分，主要反映個(gè)體的注意力分布和情緒動(dòng)機(jī)狀態(tài)［30］。

Tsypes等［20］采用簡(jiǎn)單猜測(cè)任務(wù)對(duì)19例NSSI兒童進(jìn)行獎(jiǎng)賞神經(jīng)反應(yīng)的研究，結(jié)果顯示，相較于對(duì)照組，NSSI 兒童在輸條件下的初始獎(jiǎng)賞反應(yīng)性增強(qiáng)，表明差異波FRN 可能作為自傷風(fēng)險(xiǎn)潛在的客觀生物標(biāo)志物。當(dāng)前明確區(qū)分自我傷害中NSSI行為與自殺相關(guān)行為的研究較少，而NSSI 是自殺意念、自殺企圖等自殺相關(guān)行為的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素［31］。因此，自殺相關(guān)行為的神經(jīng)電生理機(jī)制可以為青少年NSSI 的腦電研究提供借鑒與參考［32］。Tsypes 等［21］對(duì)自殺未遂者采用金錢獎(jiǎng)賞延遲任務(wù)和開門任務(wù)進(jìn)行腦電研究，結(jié)果顯示與非自殺未遂者相比，自殺未遂者的P3 波幅顯著降低，提示其獎(jiǎng)賞預(yù)期及對(duì)獎(jiǎng)賞的初始反應(yīng)存在缺陷。Pegg等［33］研究發(fā)現(xiàn)，與沒有自殺傾向的抑郁青少年相比，主動(dòng)自殺傾向組在對(duì)獎(jiǎng)賞和損失的神經(jīng)反應(yīng)上表現(xiàn)出更大的差異，有主動(dòng)自殺傾向的青少年對(duì)獎(jiǎng)賞表現(xiàn)出更積極的RewP，而對(duì)損失表現(xiàn)出更消極的RewP。考慮到針對(duì)青少年NSSI獎(jiǎng)賞相關(guān)腦電研究較少，因此，將來還需要更多的研究協(xié)助闡明青少年獎(jiǎng)賞相關(guān)腦電與NSSI的關(guān)聯(lián)性。

3 NSSI疼痛相關(guān)的腦電研究

疼痛是一種主觀且復(fù)雜的體驗(yàn)，可以幫助個(gè)體避免身體上的傷害起到警戒作用，而NSSI 是一個(gè)故意主動(dòng)意尋求傷害和疼痛的行為。多項(xiàng)研究表明，與不參與NSSI 的個(gè)體相比，NSSI 患者具有更高的疼痛閾值和疼痛耐受性［25，34］。疼痛閾值是一個(gè)人感覺到疼痛刺激的最低強(qiáng)度，Gavcar 等［35］研究發(fā)現(xiàn)自傷青少年的唾液阿片啡肽（一種新定義的在鎮(zhèn)痛途徑中發(fā)揮作用的肽）水平和疼痛閾值均高于非自傷青少年。Koenig 等［36］研究表明，在遭受疼痛刺激后，NSSI 女性青少年的自主神經(jīng)和下丘腦-垂體-腎上腺軸生理喚醒延長(zhǎng)，皮質(zhì)醇分泌增加，使其情緒和身體意識(shí)增強(qiáng)。NSSI 行為發(fā)生時(shí)，患者的島葉功能障礙，杏仁核-前額葉連接異常，情感性疼痛處理異常，腦島、杏仁核、邊緣皮質(zhì)等相關(guān)腦區(qū)的功能結(jié)構(gòu)異常破壞了NSSI患者的疼痛識(shí)別與保護(hù)機(jī)制［8］，使患者的疼痛耐受性增加，疼痛敏感性降低［37］。

根據(jù)NSSI 的疼痛鎮(zhèn)痛/阿片類物質(zhì)假說，較低的疼痛敏感性可能是重度NSSI 的危險(xiǎn)因素。在一項(xiàng)關(guān)于疼痛與NSSI 關(guān)系的縱向研究中，研究者發(fā)現(xiàn)在消極情緒和自我批評(píng)等負(fù)性經(jīng)歷下，較低的疼痛敏感性可能會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的NSSI，疼痛敏感性改變對(duì)NSSI行為的發(fā)生至關(guān)重要［38］。ERP的P1（在刺激后約100 ms 出現(xiàn)的正向波形）、N1、P2（在刺激后約180 ms 出現(xiàn)的成分）、N2、P3 及晚期正波都可用于疼痛的研究［39］，Leone 等［40］采用激光誘發(fā)電位（laser-evoked potential，LEP） 研究NSSI 青少年的疼痛傳導(dǎo)通路和內(nèi)源性疼痛調(diào)節(jié)功能，結(jié)果提示NSSI 青少年疼痛調(diào)節(jié)存在異常，其異?？赡苁墙?jīng)常自傷持續(xù)疼痛誘導(dǎo)引起飽和導(dǎo)致的結(jié)果；LEP 中的N2 波幅顯著降低，自傷風(fēng)險(xiǎn)與降低的N2 波幅密切相關(guān)，LEP 的N2 波幅可能是NSSI 青少年自殺風(fēng)險(xiǎn)的客觀生物標(biāo)志物。該研究雖然表明ERP的N2可能作為NSSI的客觀生物標(biāo)志物，但相對(duì)于單一的腦電成分，多個(gè)腦電指標(biāo)共同評(píng)估能更好地理解NSSI 青少年疼痛有關(guān)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。

4 總結(jié)和展望

NSSI 青少年認(rèn)知功能在ERP 及腦電圖中表現(xiàn)出了異常，具體表現(xiàn)在EFs、獎(jiǎng)賞反應(yīng)及疼痛感知等方面，情緒調(diào)節(jié)障礙在NSSI 發(fā)病過程中也起著重要作用，它們相互影響、相互聯(lián)系，共同參與青少年NSSI 的神經(jīng)認(rèn)知功能。借助腦電相關(guān)技術(shù)分析數(shù)據(jù)，對(duì)了解青少年NSSI 患者與正常青少年腦功能的異常活動(dòng)有重要作用，腦電指標(biāo)有望成為識(shí)別NSSI認(rèn)知功能障礙的輔助手段。

目前針對(duì)青少年NSSI的腦電研究數(shù)量仍較少。首先，NSSI 行為往往存在于抑郁癥和邊緣性人格障礙等精神障礙中，難以單獨(dú)存在，導(dǎo)致認(rèn)知功能與腦電測(cè)量指標(biāo)的關(guān)聯(lián)誤差；其次，實(shí)驗(yàn)范式的設(shè)計(jì)也需要充分考慮，不恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)范式會(huì)對(duì)結(jié)果造成偏差；最后，單一的腦電成分研究評(píng)估青少年NSSI 并不準(zhǔn)確，需要多個(gè)腦電成分測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行共同分析。因此，未來研究需要更準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，考慮不同疾病背景對(duì)腦電測(cè)量指標(biāo)的影響，進(jìn)一步探索NSSI 青少年認(rèn)知功能相關(guān)的腦電活動(dòng)。同時(shí)，為了提高腦電指標(biāo)預(yù)測(cè)NSSI風(fēng)險(xiǎn)的敏感性和特異性，未來研究可以采用機(jī)器學(xué)習(xí)、生態(tài)瞬時(shí)評(píng)估等方法探討干預(yù)治療后或長(zhǎng)時(shí)間跟蹤研究NSSI青少年相關(guān)的腦電活動(dòng)變化。

利益沖突聲明：所有作者均聲明無利益沖突。