科研速递 | 一项关于自杀尝试者社会决策表现的神经电生理研究

01研究背景

自杀是全球普遍关注的公共健康问题。自杀尝试作为自杀最重要的风险因素近年来受到广泛关注，研究表明自杀尝试者存在社会决策损害。决策信息的加工通常在毫秒级时间内完成，因此采用高时间分辨率的脑电图技术（Electroencephalography，EEG）探究自杀尝试者在社会决策中的神经响应，对理解自杀尝试者社会决策损害潜在的神经电生理机制具有重要意义。公平主题作为社会决策的基础，受到心理学家的广泛关注，常用最后通牒博弈这一经典研究范式来考察个体的公平偏好。但目前对自杀尝试者基于公平感知的社会决策背后的神经电生理机制尚未阐明。

最近，天津大学医学部刘爽团队结合脑电技术探究了精神障碍自杀尝试患者社会决策背后的神经电生理机制，相关成果发表于精神疾病领域学术期刊《BMC Psychiatry》上。

02研究方法

该研究团队共招募并记录了26名伴精神障碍自杀尝试者（Suicide Attempter, SA）、26名伴精神障碍非自杀尝试患者（Non-Suicide Attempter, NSA）以及22名健康对照组(Healthy Control, HC)在社会决策任务中的64通道脑电图（EEG）。采用经典的最后通牒博弈任务，设置公平、不公平两种分配方案，提取事件相关电位 (Event-related potential, ERP) 和幅值相位耦合 (Phase-Amplitude coupling, PAC) 特征以研究决策过程中的公平感知和认知水平。最后，联合运用Logistic回归和受试者工作特征（ROC）曲线对自杀尝试行为进行预测分析。

图1 最后通牒博弈实验范式。在最后通牒博弈任务中，被试目视前方，对于屏幕上的分配方案进行按键反应，即选择接受按键 S 或选择拒绝按键 L。共设置5种分配方案（公平：50/50；60/40、中值：70/30、不公平：80/20；90/10），正式实验开始之前被试先练习 5 个试次，然后正式开始实验，共计 100 个试次（每种分配方案随机呈现 20 次），所有试次结束后，屏幕上将会呈现被试所获得的总额。

03结果与讨论

对SA、NSA和HC三组在公平、不公平决策中的ERP进行分析发现，SA在面对不公平决策时诱发的P2 显著低于 HC(p<0.05)，同时伴随潜伏期显著增加，且与自杀意念得分成正相关；此外，SA 在面对不公平决策时诱发的 FRN (feedback related negativity, FRN) 显著大于公平决策 (p<0.05)，表明 SA 在决策中早期注意加工和公平感知异常（图2、图3）。

图2 (A) 公平、不公平决策中三组平均 ERP 波形图 (B) 公平、不公平决策中三组幅值、潜伏期对比统计图

图3 (A) 三组在公平、不公平决策中的平均 ERP 波形图 (B) 三组在公平、不公平决策中的 ERP 幅值对比统计图

对SA、NSA和HC在不同脑区（额区、中央区、颞区、顶区和枕区）下进行公平、不公平决策时的相位-幅值耦合值进行分析，采用Tort 等人提出的调制指数(MI) 来进一步量化幅值相位耦合强度的值。结果发现，在公平、不公平决策过程中 SA 额颞叶 theta-gamma PAC 显著低于 NSA (p<0.05)，且theta-gamma PAC与抑郁、焦虑量表得分成显著负相关，表明SA的认知水平受到精神症状介导（图4、图5）。

图4 面对公平分配方案五个脑区的三组间 PAC 耦合差异图

图5 面对不公平分配方案五个脑区的三组间 PAC 耦合差异图

随后，联合运用Logistic回归和受试者工作特征（ROC）曲线对自杀尝试行为进行预测分析，SA/NSA和SA/HC的曲线下面积（AUC）分别为0.84，0.91，说明P2、theta-gamma PAC可作为自杀尝试者决策损害的潜在生理指标（图6）。

图6  (A) SA 与 NSA 的 ROC 曲线下面积为 0.84 (B) SA 与 HC 的 ROC 曲线下面积为 0.91

04总结

以上结果表明，自杀尝试者社会决策存在损害，P2、theta-gamma PAC可作为自杀尝试者决策损害的潜在生理指标。

论文第一作者为天津大学刘爽副教授，通讯作者为明东教授和安莉教授。

原文链接：

https://link.springer.com/article/10.1186/s12888-022-04422-z

Shuang Liu，Moxin Duan, et al. Neural responses to social decision-making in suicide attempters with mental disorders [J]. BMC Psychiatry, 2023.