元认知的神经基础及其在抑郁症中的异常作用模式

摘要

元认知(metacognition)是一个多层次的复杂概念，它包括对认知的评估、调节、控制的知识，以及这种评估、调节、控制的过程和策略。关于情绪障碍的研究发现，元认知对情绪障碍的产生和治疗起着重大的影响。Wells等人于1994年提出了情绪障碍元认知理论-自我调节执行功能模型(Self-Regulatory Executive Function，S-REF)，该模型反映的是精神疾病认知功能失调，并提出个体在认知加工过程中有三个相互作用的加工水平:①刺激驱动的加工水平;②意识控制加工水平;③自我信念水平。其中自我信念水平具有元认知的功能，主要对内外部信息进行有意识的评价和控制。S-REF模型认为情绪障碍产生的主要原因在于个体将自身的消极元认知信念进行不断的强化。随着功能磁共振的不断发展，使得在大脑层面上来研究元认知成为可能，之前的关于元认知的磁共振研究大都集中在元认知记忆和元认知知觉方面，本研究采用测量范围较广的元认知问卷，结合基于体素的形态学的结构成像以及静息态功能连接的分析方法来研究元认知的神经基础，及探索其在抑郁症中的异常作用模式。
　　实验一主要探讨正常群体的元认知个体差异的神经基础。本实验在XX大学招募了110名健康的学生作为被试，对其进行脑成像的扫描，采集每个个体的静息态磁共振数据（包括结构像和功能像）。扫描完以后，让每个被试完成元认知问卷、抑郁自评量表。其中15名被试因头动过大或解剖结构异常等情况而被剔除。对结构像数据，我们采用的是基于体素的形态学方法(VBM)来计算每个被试的灰质体积，然后采用线性回归进行相关分析，结果发现元认知问卷总分与右侧颞上回(STG)、左侧梭状回(FuG)的灰质体积存在显著的正相关，即元认知水平越低的个体这些脑区的体积越大;同时元认知问卷总分与左侧中央前回（PrG）的灰质体积存在显著的负相关，即元认知水平越低的个体这个脑区的体积就越小。同时以颞上回(STG)、梭状回(FuG)、中央前回(PrG)为种子点，进行全脑水平的静息态功能连接(rsFC)，进行线性回归分析后，发现元认知问卷得分越高（元认知水平越低）右侧颞上回(STG)与双侧海马(Hipp)区域的连接显著增强，同时元认知问卷得分越高（元认知水平越低）左侧中央前回(PrG)与右内侧前额叶(mPFC)拮抗作用越强。
　　实验二主要探讨抑郁症病人元认知的神经基础。以62名中度到重度的抑郁症患者及56名性别、年龄、教育程度匹配的正常控制组为被试，同样让被试完成元认知问卷、抑郁自评问卷以及采集每个个体的静息态磁共振数据。在结构像的分析(VBM)中，提取颞上回(STG)、梭状回(FuG)、中央前回(PrG)脑区的信号值在病人组和控制组间进行T检验，结果发现抑郁症病人组在梭状回(FuG)的灰质体积显著增大了。同时，回归性别、性别、教育程度以及全脑灰质体积，对两组分别进行相关分析，结果显示控制组右侧颞上回(STG)、左侧梭状回(FuG)的灰质体积和元认知分数存在显著正相关。为了探究抑郁症病人静息态功能连接是否存在异常，将颞上回与海马区域(STG-Hipp)、中央前回与内侧前额叶(PrG-mPFC)的功能连接值在病人组和控制组间进行t检验，结果显示:在与元认知个体差异相关的功能连接脑区（STG-Hipp和PrG-mPFC）上，两组差异不显著。分别对抑郁组和控制组做了元认知得分与功能连接值的相关分析，结果显示:控制组颞上回与海马区域(STG-Hipp)功能连接值与元认知得分存在显著正相关，中央前回和内侧前额叶（PrG-mPFC）功能连接值与元认知得分存在显著负相关;病人组上未发现功能连接值与元认知分数相关。
　　本研究结合基于体素的形态学(VBM)的结构成像以及静息态功能连接(rsFC)的分析方法在大样本的正常人群、以及抑郁症病人和控制组上来共同探讨与元认知的神经基础及其在抑郁症中的异常作用模式。结合实验一和实验二的结果表明元认知水平越低的个体右侧颞上回(STG)、梭状回(FuG)的灰质体积(GMV)越大，同时右侧颞中回(STG)与双侧海马区域(Hipp)的连接也越强;元认知水平越低左侧中央前回(PrG)的灰质体积(GMV)越小，其与内侧前额叶(mPFC)连接也越弱。并且，抑郁症病人的左侧梭状回较正常组更大。这些研究结果可能为个体由长期存在消极元认知信念发展为抑郁症提供生物基础，也为抑郁症的元认知治疗提供了生理依据。

目录

声明

摘要

英文缩写词表

1 文献综述

1．1 抑郁元认知的定义及其理论

1．2 自我调节执行功能模型(S-REF)

1．3 相关行为研究综述

1．4 认知神经方面的研究

2 问题提出与研究方案

2．1 问题提出

2．2 研究目标和思路

3 研究一 元认知个体差异的神经基础研究

3．1 实验目的

3．2 实验方法

3．2．1 被试

3．2．2 实验材料

3．2．3 磁共振扫描参数

3．2．4 基于体素的形态学分析

3．2．5 静息态功能连接分析

3．3 结果

3．3．1 行为结果

3．3．2 局部灰质体积和元认知相关关系

3．3．3 与元认知个体差异有关的静息态功能连接

3．4 讨论

4 研究二：元认知神经基础在抑郁症中的异常作用模式

4．1 实验目的

4．2 实验方法

4．2．1 被试

4．2．2 实验材料

4．2．3 磁共振扫描参数

4．2．4 基于体素的形态学分析

4．2．5 静息态功能连接分析

4．3 实验结果

4．3．1 行为结果

4．3．2 磁共振结果

4．4 讨论

5 总的讨论与结论

5．1 总的讨论

5．1．1 元认知脑结构基础及其在抑郁症中的异常模式

5．1．2 抑郁有关的元认知脑功能(静息态)基础

5．1．3 两种模态结果的整合

5．2 总的结论

6 研究不足与未来展望

6．1 研究不足

6．2 未来展望

参考文献

致谢

在校期间所发表文章