疼痛对时距知觉的影响: 行为及脑机制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘昕鹤 |
| 答辩日期 | 2021-06 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院心理研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院心理研究所 |
| 其他责任者 | 罗非 ; 王宁 |
| 关键词 | 时距知觉 时间二分任务 疼痛 内侧前额叶皮层 时间维度 |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 学位专业 | 认知神经科学 |
| 其他题名 | Effects of pain on interval timing: behavioural and brain mechanism |
| 英文摘要 | 时距知觉指对数百毫秒到数分钟时长的知觉，与运动，节律，行为预测，学习等认知活动相关。时距知觉受到许多因素的影响，如唤醒，注意，动机等。疼痛是一种多维度的心理及生理现象，包含有感觉分辨，情绪动机，认知评价三个维度。前人研究发现疼痛会影响人类时距知觉：（1）健康被试对疼痛面孔的时距知觉通常会延长；（2）健康被试处于实验室痛或对经过疼痛条件化后，时距知觉也会延长；（3）临床上慢性痛病人的时距知觉发生了变化，慢性痛所伴随的抑郁情绪可能中介了这一过程。目前为止，缺乏一个系统性研究去探讨疼痛是如何影响时距知觉及其背后的神经机制。时距知觉或许可以成为疼痛研究的一个新的窗口：一方面时距知觉变化有成为慢性痛的生物标识的潜力；另一方面，误导性缩短被试对疼痛时长的估计，能降低对疼痛强度的感知，提示了研究这一问题可以为应对疼痛找到新方法。 为了达到这一目的，我们采用了行为，药理，电生理方法探讨了疼痛对时距知觉的影响及其潜在神经机制。研究一在大鼠身上建立了时间二分动物模型（Temporal bisection task），探讨了三种常见疼痛的动物模型下时距知觉行为的变化，包括（1）脊神经结扎（Spinal nerve ligation，SNL）建立的神经病理痛模型；（2）足底注射完全弗氏佐剂（Complete freund's adjuvant，CFA）建立的慢性炎症痛模型；（3）福尔马林足底注射建立急性炎症痛模型。这一研究观察到福尔马林注射建立的急性炎症痛模型引起了时距知觉(1.2 – 2.4s范围)的延长，与前人研究结果一致。疼痛过程中所伴随的高唤醒可能导致了时距知觉的延长。 对较短的时长容易受到唤醒的影响，对较长的时长则需要持续性注意的参与。研究二比较了福尔马林疼痛及疼痛后效对秒下到秒上（0.6 -2.4s）和秒上（2 – 8s）时长时距知觉的影响。我们观察到福尔马林痛延长秒下到秒上时长知觉，并且在疼痛后的三天也出现时距知觉延长的效果，提示了疼痛及疼痛后效也能引起时距知觉延长。 前人研究观察到内侧前额叶皮层(Medial prefrontal cortex, mPFC)编码了时距知觉信息，但mPFC亚区在其中的角色尚不清楚。研究三采用了双侧微量注射MK801(N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂，6μg每侧)以及蝇蕈醇(γ-氨基丁酸A型受体兴奋剂，0.1 μg每侧)的方式干预了mPFC三个亚区：前扣带回皮层(Anterior cingulate cortex，ACC）, 前边缘皮层(Prelimbic cortex，PrL)和基底边缘皮层(Infralimbic cortex，IL)，同时观察了大鼠在时间二分任务中的表现。结果显示，药理学干预IL区域对时间二分任务的影响最大。 研究四采用了在体多通道电生理记录的方式，在清醒大鼠进行时间二分任务时同步记录4个脑区，基底边缘皮层(IL)，背侧纹状体(Dorsal striatum, DS)，初级感觉皮层(Primary sensory cortex, SI)，背内侧丘脑核(medial dorsal thalamus，MD)中神经元活动。结果观察到多个脑区存在对时间反应的“Timing neurons”，其中IL中发现“Timing neurons”的概率较高。在福尔马林痛及疼痛后第二天的测试中，动物表现出了时距知觉延长，伴随“Timingneuron”活动模式发生了变化：所知觉时间超过1s时，疼痛及疼痛后效降低了“Timingneurons”的Firingrate。 失匹配负波(mismatch negativity, MMN)常被用来检验对刺激之间差异的觉察程度，也被作为前注意的一个指标。研究五以MMN为指标，探讨了福尔马林疼痛对不同刺激间隔（ISI）的Oddball范式诱发MMN的影响。这项研究观察到疼痛能够降低1.5s ISI，响度偏差刺激引起MMN的幅度，但不影响0.5s ISI时，响度偏差刺激引起的MMN幅度。这项研究提示了疼痛能够影响ISI间隔较长时神经元的活动，与研究四结论对应。 依据以上结果，可以得出以下结论：（1）动物处于急性疼痛状态下或者处于有过疼痛经历的环境下，时距知觉倾向于延长；（2）疼痛及疼痛引起的条件化所伴随的高唤醒可能中介了时距知觉的延长；（3）编码时距知觉信息的“Timing neurons”分布在了多个脑区。（4）疼痛及疼痛引起的条件化对时距知觉的影响由所知觉时间长短决定：疼痛状态下，当所知觉时长低于1s时，“Timing neurons”活动变化不大；当所知觉时长超过1s时，“Timing neurons”的神经元显著降低。这一系列研究为疼痛对时距知觉的影响提供了行为及神经机制上的证据。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.psych.ac.cn/handle/311026/39615]  |
| 专题 | 心理研究所_健康与遗传心理学研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘昕鹤. 疼痛对时距知觉的影响: 行为及脑机制研究[D]. 中国科学院心理研究所. 中国科学院心理研究所. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：心理研究所
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