Biological Psychiatry經(jīng)典：兒童對情緒刺激的神經(jīng)反應可預測自然災害對其精神癥狀的影響

背景：自然災害會使整個社區(qū)暴露在壓力和創(chuàng)傷中，從而導致出現(xiàn)精神癥狀的風險增加。事實上，大多數(shù)遭受該創(chuàng)傷的人是可以恢復的，因此找到促成這一結(jié)果的潛在因素顯得尤為重要。

方法：在被試9歲時，讓其觀看愉悅和不愉悅的情緒圖片并完成相應任務，同時利用腦電測量晚期正電位(LPP)，該成分反映著對重要信息的持續(xù)性關注。完成測量后，美國歷史上第二大颶風桑迪襲擊了該地區(qū)。颶風過后的八周，母親們報告了與颶風相關的壓力以及兒童的內(nèi)部（如創(chuàng)傷后應激障礙、抑郁、焦慮）和外部（反社會和攻擊性行為）癥狀。颶風后8個月重新評估這些癥狀。

結(jié)果：LPP（晚期正電位）可預測颶風后兒童內(nèi)外部癥狀，其與壓力的交互作用可持續(xù)性預測外部癥狀。暴露在較高颶風相關壓力中的兒童，對不愉悅圖片神經(jīng)反應的增強預測著災難發(fā)生8周后外部癥狀更嚴重，而對愉悅圖片更大的神經(jīng)反應則預示著較低的外部癥狀。此外，LPP與壓力之間的交互作用可持續(xù)性預測颶風8個月后的外部癥狀。

結(jié)論：結(jié)果表明，LPP所反映的神經(jīng)激活的增強和對不愉悅信息的注意，使兒童在與自然災害相關的較高壓力情境中容易出現(xiàn)精神癥狀，而對愉悅信息更大的神經(jīng)反應和加工可能是一個保護性因素。

關鍵詞：ERP，內(nèi)部癥狀，外部癥狀，自然災害，壓力，易感性

前言

暴露在壓力中的兒童和青少年在成長過程中常會出現(xiàn)各種內(nèi)外部的癥狀。而自然災害就是一種壓力源，且與內(nèi)部（如創(chuàng)傷后應激障礙，抑郁，焦慮）和外部（反社會和攻擊性行為）癥狀的增加相關。由于自然災害在時間上的不可控性及影響范圍比較廣泛，與其他壓力源相比其受預先存在的來自兒童和家庭因素的影響更少。所以對遭受自然災害的兒童進行研究，可以提供對潛在風險相關復原力的神經(jīng)機制的深入了解。

方法

被試：

被試來自一個大規(guī)模的社區(qū)兒童樣本，年齡在9到12歲之間，最初招募的時候年齡在3至6歲之間。所有兒童至少有一名講英語的親生父母，且沒有嚴重的醫(yī)療或發(fā)育障礙。在颶風桑迪發(fā)生時，323名兒童完成了情緒中斷任務（emotional interruptelectroencephalogram (EEG) task）和颶風前癥狀測量（prehurricanesymptom measures），隨后他們完成為期8周的颶風后調(diào)查。有63人因EEG數(shù)據(jù)噪聲過大、每種條件下無偽跡試次低于15、或在情緒中斷任務上的準確率低于65%、或者其母親在颶風前后出現(xiàn)異樣的內(nèi)外部癥狀而被排除分析。最后的樣本包括260名兒童，EEG任務中平均年齡9.16± 0.34歲，8周后評估時平均年齡10.41 ± 0.78歲。其中女性占比45.8%；白人89.6%，非裔6.9%；亞裔3.1%；本土美國人0.4%；拉丁美洲人8.1%；

程序：

實驗經(jīng)過知情同意確認后，一位父母帶著被試在盡可能接近他們九歲生日的時候來實驗室完成EEG實驗并測量兒童的癥狀。颶風之后，母親完成在線問卷以評估颶風相關的壓力和兒童癥狀。這些問卷的完成時間平均在颶風結(jié)束后的8.52 ± 1.55周和EEG任務后的53.58± 1.69周。七個月后母親再次報告其孩子的癥狀。這次問卷完成時間在颶風結(jié)束后的7.69 ± 0.81月（其中有58位母親沒有完成該問卷）。

測量：

情緒中斷任務——

在颶風之前讓被試完成情緒中斷任務并測量其LPP。即從國際情緒圖片庫中選擇60張適合兒童的圖片，其中愉悅圖片20張（比如玩耍的孩子，可愛的動物）；中性20張（如中性情景中的人，房屋）；不愉悅和威脅性圖片20張（悲傷或憤怒的人，攻擊性動物或武器）。共120個試次，分兩個block，每張圖片在每個block中分別被隨機呈現(xiàn)一次。試次開始為800ms注視點，接著是1000ms的圖片，之后是150ms的目標，然后再次呈現(xiàn)之前的圖片400ms。目標是一個朝向左或者右的箭頭，被試的任務是按鍵判斷箭頭的朝向。試次間間隔1500-2000ms。

EEG數(shù)據(jù)記錄與分析：

使用32導Biosemi system（請點擊參考：BIOSEMI腦電系統(tǒng)介紹），10/20系統(tǒng)記錄EEG。在左/右乳突上放置電極，眼電電極放置右眼上方和下方1cm、左眼左側(cè)1cm和右側(cè)1cm的面部。收集時的采樣率為1024Hz。

線下分析采用Brain Vision Analyzer software。數(shù)據(jù)以雙側(cè)乳突平均值重參考，帶通濾波0.1-30Hz，以圖片呈現(xiàn)前200ms和后1000ms為時間窗口進行分段。對眨眼進行校正，并使用半自動化方式去除偽跡，以剔除采樣點間電壓高于50μV，一個試次里電壓差大于300μV及100 ms內(nèi)電壓差小于50μV的部分。再人工檢查剔除明顯的偽跡。刺激呈現(xiàn)前200ms基線校正。

為確保兒童被試都注意了圖片，僅將正確的試次納入分析。LPP的分析時段為刺激后400—1000ms，分析區(qū)域為枕葉和頂葉（O1, O2, Oz, PO3, PO4, P3, P4, Pz），指標大小為情緒性圖片與中性圖片的差值。

圖1. 枕葉ERP及刺激呈現(xiàn)后400-1000ms內(nèi)情緒圖片相對于中性圖片的地形圖

颶風造成的壓力

母親們完成了一份13個題目的問卷，評估了在颶風相關災害中可對兒童有潛在影響的經(jīng)歷。這些題目取自颶風Ike（艾克）和Katrina（卡特里娜）的調(diào)查問卷。對其中8個題目（生活受颶風影響、兒童為安全問題感到恐懼、難以找到食物或溫暖、難以找到汽油、兒童比平時抱怨更多、對家庭或財產(chǎn)的損害、家庭安全受到威脅和經(jīng)濟困難）進行了5分評級（1-根本不受影響；5-受影響極大）。兩個題目對持續(xù)時間進行評價（學校關閉時間，停電的時間）。三個題目以是否出現(xiàn)進行評價（家庭是否被疏散，是否使用聯(lián)邦緊急管理機構(gòu)的服務，以及家人或朋友是否受傷或被搶劫）。二分項目計分出現(xiàn)記一分，不出現(xiàn)記零分。對于五點評分的項目評分超過3的記為1；除了兩個普遍的項目需要更高的閾限才能被記為1分，比如生活受到干擾要大于4分，而缺乏汽油要大于5分。對于兩個時間持續(xù)項目，1周或更長時間的記為1分。最終量表表現(xiàn)出良好的內(nèi)部一致性（Cronbach’s alpha=.72）。

兒童精神病診斷和癥狀

關于颶風前臨床紊亂的發(fā)生率，家長和兒童將接受臨床心理學博士和碩士級的臨床醫(yī)生的訪談，該訪談在兒童學齡9歲時使用“Schedule of Affective Disorders andSchizophrenia for School-Age Children”進行。為了測量癥狀的變化，母親完成了Child Behavior Checklist (CBCL)，這是一份113項由父母報告兒童行為和情緒問題的量表。母親三次完成CBCL：兒童九歲時對颶風前癥狀評估一次，颶風大約8周后一次，颶風大約8個月后一次。

數(shù)據(jù)分析

對颶風桑迪后癥狀的預測因子進行層次回歸分析。將颶風前內(nèi)部、外部癥狀及兒童性別納入第一步分析，將颶風相關壓力、LPP指標納入第二步分析，將壓力與LPP的交互作用納入第三步分析。所有回歸分析均考慮CBCL癥狀的非正態(tài)性和異方差性，所有回歸分析均采用一致的異方差標準誤和p值(HC3)。

結(jié)果

臨床特征

在颶風前的評估中，15.4% (n=40)的樣本符合當前內(nèi)部或外部癥狀的標準。具體來說，抑郁0.4%、焦慮8.8% (0.8%分離焦慮癥、2.3%社交焦慮障礙、3.8%特異性恐懼癥、3.1%廣泛性焦慮癥)、6.5%注意缺陷/多動障礙、1.5%對立違抗障礙和0.4%行為障礙。

表1中給出了描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)和測量之間的相關性。無論是外部還是內(nèi)部癥狀從颶風前到颶風后都顯著下降，這可能是由于反復使用問卷，但也表明颶風總體上并沒有增加癥狀。在8周后評估中，外部和內(nèi)部CBCL量表的臨界或臨床癥狀水平分別為4.2%和4.6%。男性被試在颶風后相對于女性表現(xiàn)出更高的外部癥狀，但性別與颶風前外部癥狀或內(nèi)部癥狀均無顯著相關。外部和內(nèi)部癥狀之間在每一次評估上都表現(xiàn)出中到高強度的相關。颶風有關的壓力與8周后內(nèi)部和外部癥狀存在相關但不顯著。

行為測量

愉悅與不愉悅圖片條件下的正確率顯著低于中性條件，而反應時顯著長于中性條件。在對癥狀的預測上RT，準確率的主效應或兩者與壓力的交互作用均不顯著。

LPP預測颶風后癥狀

表2給出了LPP對颶風后8周癥狀的多元回歸分析結(jié)果。對于外部癥狀，壓力、不愉悅LPP和愉悅LPP的主效應顯著，壓力×愉悅LPP的交互作用顯著，壓力×不愉悅LPP的交互作用顯著。不愉悅條件下LPP波幅的提高可預測暴露在高壓力(一個標準差以上)和中等壓力情境中外部癥狀的出現(xiàn)，但不能預測低壓力情境中的癥狀。愉悅條件下LPP的升高可預測高和中等壓力情境中較低的外部癥狀，但不預測低壓力情境中的該癥狀(圖2和圖3)。

圖2. 壓力與不愉悅條件下LPP的交互作用預測颶風八周后外部癥狀（A），壓力與愉悅條件下LPP的交互作用預測颶風八周后外部癥狀（B）。

圖3. 低CBLB外部癥狀（左）與高CBLB外部癥狀（右）在不愉悅相對于中性圖片（上）和愉悅相對于中性圖片（下）激活地形圖。

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對于內(nèi)部癥狀，與颶風有關的壓力越大，不愉悅條件下LPP越大，則預測著該癥狀越嚴重。壓力×不愉悅條件下LPP交互作用接近顯著(p＜.10)。

補充圖1.各條件下LPP與內(nèi)外部癥狀相關散點圖。

為了評估兒童所表現(xiàn)出的這些效應是否是被颶風前的臨床紊亂所驅(qū)動，我們剔除了在颶風前表現(xiàn)出臨床癥狀的40名兒童并重新計算，壓力×愉悅條件下LPP以及壓力×不愉悅條件下LPP的交互作用仍然顯著。

鑒于LPP頭皮分布存在發(fā)展性的變化，我們還分別選取了頂葉（P3、P4和PZ）和枕葉（O1、O2和OZ）部位分別進行計算。對于外部癥狀壓力×愉悅條件下LPP以及壓力×不愉悅條件下LPP的交互作用在兩個腦區(qū)均顯著。對于內(nèi)部癥狀，壓力×不愉悅條件下LPP的交互作用僅在枕葉達到了顯著。枕葉不愉悅條件下LPP的波幅的提高在高和中等水平的壓力上可預測內(nèi)部癥狀（圖4）。

圖4. 壓力與枕部（O1，,2，Oz）不愉悅條件下LPP的交互作用預測颶風后外部癥狀。

LPP預測颶風后8個月癥狀

表3列出了颶風后8個月在各癥狀上的長期影響。與颶風后8周相比，此時壓力的主效應不再顯著。但壓力×愉悅條件下LPP、壓力×不愉悅條件下LPP的交互作用仍舊可以預測外部癥狀。與早期評估相似，不愉悅條件下LPP波幅的提高可預測暴露在高壓力和中等壓力情境中外部癥狀的出現(xiàn)，但不能預測低壓力情境中的該癥狀。愉悅條件下LPP的升高可預測高和中等壓力情境中較低的外部癥狀，但不預測低壓力情境中的該癥狀。盡管不愉悅條件下LPP的主效應接近顯著，但是LPP對內(nèi)部癥狀的預測均未達到顯著。

討論與結(jié)論

當前研究將對愉悅和不愉悅圖片的神經(jīng)反應作為颶風桑迪后兒童內(nèi)外部癥狀的預測指標。不愉悅圖片下較大的LPP可預測颶風8周后所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部癥狀，而對愉悅圖片較大的LPP反應可預測較低的外部癥狀。而且，LPP與颶風相關壓力的交互作用可預測外部癥狀的變化。那些處于較高壓力下的兒童，對不愉悅圖片反應的增強可預測更大的癥狀，而對愉悅圖片的反應增強則可預測較低的外部癥狀。LPP與壓力之間的交互作用在預測外部癥狀上相對較明顯。愉悅和不愉悅條件下的LPP均可持續(xù)預測颶風8個月后的外部癥狀，盡管對內(nèi)部癥狀的預測已不再明顯。重要的是，LPP(晚期正電位)僅在高壓力和中等壓力暴露中對癥狀的預測作用才是明顯的，這表明情緒信息的神經(jīng)加工在中等強度壓力以上的情境中是會到影響的。

總之，這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了對愉悅和不愉悅情緒信息加工神經(jīng)機制個體差異的重要性，這可能為兒童在壓力下產(chǎn)生內(nèi)外部癥狀提供了早期干預和預防的神經(jīng)標記。

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