羅洪焱 陳科

目前，衡量恐懼程度作為一種診療情緒障礙患者的手段，主要是依靠口頭報告，然而在某些實驗任務中，無法要求被試報告恐懼程度。一些病人或者小孩可能無法準確地報告自身的恐懼程度。此外，接受治療的病人在報告自身恐懼程度的時候由于一些主觀因素（比如安慰劑效應等）其報告的結果也可能會出現偏差。那么如何衡量恐懼程度？

近日，電子科技大學（以下簡稱電子科大）神經療法·社會認知與情感神經科學實驗室攜手合作團隊，共同開發出一個預測恐懼程度的高特異性和敏感性神經表征，并結合行為實驗、磁共振成像等，揭示了全腦而非單一腦區在編碼恐懼信息。并證實了人類的習得性恐懼，與其在面對恐怖事物或場景時產生的恐懼情緒，具有不同的神經科學表征。研究成果發表于國際知名期刊《自然·通訊》上。

兩種不同的恐懼情緒

“人類的習得性恐懼，與其在面對恐怖事物或場景時產生的恐懼情緒是有區別的。”該項目研究團隊成員、電子科大博士畢業生周峰解釋說，習得性恐懼這個看似陌生且專業的名詞，實際上離我們非常近。“比如老板總是在微信群里罵人，時間長了，看到微信群有新的消息，我們可能就會害怕；又比如說小孩子不聽話亂扔東西，家長扔一次打他一次，幾次以后他就不敢扔了，這些都是形成了條件化恐懼的例子。”他說。

與之對應，人們最熟悉的，便是在生活或者實驗中面對恐怖事物或場景時產生的恐懼情緒，比如走在路上突然有只狗沖上來作勢咬人，或者恐高的人走很高的玻璃棧道等。

“前人的恐懼研究大多基于恐懼習得任務，他們認為杏仁核是大腦的恐懼中樞，杏仁核的反應產生恐懼情緒。”周峰說，近年來有研究人員認為面對恐怖事物或場景時產生的恐懼情緒主要是大腦的前額葉起作用，它與習得性恐懼可能具有不同的神經機制，然而這一理論還沒有實證數據的支持。

長久以來，心理學和神經科學領域對恐懼情緒的研究范式以及恐懼的神經機制一直存在爭議，恐懼習得任務是研究恐懼最常用的一種實驗范式。在任務過程中，當對象（人或動物）聽到某一聲音或者看到某一圖片時（可能）會受到電擊等負性反饋，重復多次以后，當對象聽到同樣聲音或者看到同樣圖片時就會感到“害怕”，便會形成習得性恐懼。

“然而，由于恐懼習得任務通常采用的是部分強化的方式，即有些時候圖片出現會有電擊，而有些時候又沒有，因此它也是一個學習的過程。此外，任務過程中被實驗者還可能會出現準備猜測等心理過程。”周峰表明，這種恐懼習得任務測試的可能不僅僅是人的恐懼反應，因此團隊著手開發了預測恐懼程度的高特異性和敏感性神經表征。

如何衡量恐懼情緒水平

如何解釋不同個體對不同事物的恐懼感知程度差異？周峰認為，面對這個問題，現有研究無法給出答案，在他看來，個體的特質以及過去的經驗等等都會影響其恐懼水平。

恐懼程度差異雖然無法被解釋，但針對恐懼程度的量化方法，電子科大研究組首次開發出了可客觀衡量恐懼情緒水平的神經指標，并通過多層次全方位分析，系統探索了大腦如何編碼恐懼信息。

“我們招募了67名健康成年被試，要求他們觀看一系列包含恐怖動物和場景在內的圖片并評定恐懼程度，在任務過程中我們使用功能性磁共振成像（fMRI）記錄被試的腦活動。隨后，團隊使用這些fMRI數據開發了一個預測個體恐懼程度的神經表征（VIFS）。”周峰表示，VIFS是一個全腦的反應模式，它的“激活”越強則表示個人可能越害怕。

研究組使用了三個不同的樣本來檢驗VIFS的預測效果，發現VIFS可以準確預測開發集（交叉驗證）、驗證集（與開發集使用類似實驗范式和相同fMRI掃描參數）以及泛化集（使用不同實驗范式和不同MRI機器）的恐懼程度。此外，盡管不同個體面對同一場景的恐懼情緒不一樣，VIFS也能準確地預測每一個個體在面對一系列場景時的恐懼強度，特別是對高中低三種水平的區分。

此外，為考察哪些腦區會參與對恐懼信息的編碼，團隊經過了系統的全腦分析。團隊研究發現，“廣泛分布的腦區都對預測恐懼具有穩定的貢獻，并且這種貢獻與受試者的恐懼評分相關。”

全腦參與恐懼信息編碼工作

“我們研究發現，面對恐怖事物或場景時產生的恐懼情緒，需要包括杏仁核和前額葉等廣泛腦區的參與，單一腦區并不足以完全編碼恐懼信息。”周峰說，這就說明面對恐怖事物或場景時，并不僅僅是杏仁核或者前額葉等腦區活動產生變化。同時，單看杏仁核或者前額葉等腦區的活動，也無法很準確地衡量個體的恐懼程度。

團隊實驗結果證明，雖然在基于大腦分割模板、感興趣腦區和網絡等局部腦區的分析中，也發現了多處腦區可顯著預測恐懼水平，但其預測效果相比全腦分析相去甚遠。由此表明，廣泛分布于全腦的腦區都參與到了恐懼信息的編碼，大腦更像是作為一個整體對恐懼場景起反應。而過去被廣泛認為是“恐懼中心”的大腦杏仁核等單一腦區，或皮層下腦區等腦網絡，并不能充分編碼恐懼信息。

此外，基于上述衡量恐懼情緒水平的神經指標，團隊進一步探索，通過對比神經反應模式功能和空間分布的相似性，發現兩種恐懼的神經反應模式在腦神經空間分布上也各有不同。“習得性恐懼與日常恐懼表征不一，盡管許多腦區對習得性恐懼和恐怖事物或場景都有反應，但是它們的反應模式（比如大腦活動強弱的分布）是不同的。”周峰表明，正因為如此，恐懼習得任務中形成的習得性恐懼與面對恐怖事物或場景時產生的恐懼情緒的神經機制可能是不同的。

科研人員發現，盡管恐懼情緒的神經反應模式可以準確區分高、中、低三種不同程度的恐懼，但它并不能區分習得性恐懼刺激和中性刺激。而習得性恐懼刺激的神經反應模式，卻又無法預測恐懼情緒。此外，該研究還發現恐懼和惡心、悲傷等非特定的負性情緒，具有共享的以及特異性的神經機制。

“在本研究中我們通過圖片來引發個體的恐懼，然而圖片的效果可能并不會特別強，以后的研究可以考慮采用虛擬現實等技術創造更加真實的場景從而誘發恐懼。”周峰提及，目前的研究中仍有許多尚未完善的地方，比如在此次研究中，關心的是在面對恐怖事物或者場景時腦區的“激活”反應（即活動變化），而腦區之間的交互作用變化對解釋恐懼的神經機制也至關重要。他說，“在目前的一項研究中，團隊正在嘗試從這一角度來解釋恐懼的神經機制。”

周峰表示，“過度的主觀恐懼是導致包括焦慮癥在內的情緒疾病發生的主要原因，而恐懼的反應模式是否能用于區分這些情緒疾病患者以及它能否被用于基于fMRI的神經反饋，從而治療這些情緒疾病，是我們潛在的研究方向。”

可預測個體恐懼程度的神經表征（VIFS）的開發步驟。采訪對象供圖

神經反應模式功能和空間分布的相似性對比。采訪對象供圖

關鍵詞： 你到底 大腦 恐懼