心理韧性神经机制的影像学研究

作者单位： 1. 徐州医科大学医学影像学院，徐州， 2 21004

2. 东部战区总医院放射诊断科 ，南京， 2 10002

3. 南京师范大学心理学，南京， 2 10023

摘要 ：心理 韧 性是指个体积极适应 以及 应对压力和逆境的能力。越来越多的证据表明 心理韧 性 对 促进不利环境下 的 心理成长 有 重要的作用 。 近年来 心理韧 性的 神经生物学机制，尤其是重大创伤应激经历者的心理韧性如何调节大脑结构和功能， 越来越 受到关注。

研究发现较为一致的结论包括心理韧性水平较高的个体，海马、前扣带回等脑区的体积增大， 海马 - 腹侧被盖区 功能连接增高，而杏仁核 - 默认模式网络、 前扣带 回 - 前脑岛 以及岛叶 - 杏仁核的功能连接降低 。

神经影像学 是脑科学研究的重要工具， 有助于我们观察心理 韧性 与个体内部差异 之间的联系，以及 创伤后症状或其他压力相关疾病的 生物学机制 。 本文 综述 神经影像技术（功能和结构磁共振成像）在心理韧性神经生物学机制研究方面的重要 发现 。

关键词 ：心理 韧 性 创伤后应激障碍 磁共振成像

心理 韧性 （ resilience ），又称 心理 弹 性或心理复原力， 具体定义目前并不一致， 美国心理协会 (American Psychology Association, APA ) 将 其 定义为面对逆境、创伤、悲剧、威胁或其他重大压力来源时良好适应的过程 ，被认为有助于维持和增强心理健康。 更广泛 的 定义 认为心理韧性是 一个动态过程， 泛指 在重大逆境中的积极适应 。心理 韧 性 是一个多维度 、 多水平的复杂结构体， 可 随着时间的推移而不 断变化， 并 受到个人和环境中风险 因素 和保护因素的影响。 现代 生活中严重 的 逆境经历经常被认为是导致包括抑郁症在内的各种精神疾病发展的一个重要因素， 遭受创伤的个体 容易 发展成与压力相关的精神疾病如抑郁症、焦虑症 、 创伤后应激 障碍 ( Post-traumatic Stress Disorder , PTSD) 。 已有 研究证实 心理 韧 性水平的降低与 PTSD 的 发生 发展 相关 。

现有研究倾向认为 心理 韧 性与精神疾病 的发生密切相关 ，但 潜在的神经生物学基础仍不明确，因此 有必要 检测心理韧 性 对 大脑结构和功能 的具体神经调控机制 。

心理 韧 性 的 量表 评估

对于心理韧性的研究国内外早期多采用神经心理量表评定的方法。其中， 心理 韧 性量表（ CD-RISC ） 是 由 Connor 和 Davidson 于 2 003 年 编制 ，目前在国内外广泛使用。 该量表由 25 个条目组成 ， 每个条目按 0-4 等级计分，总分为 0-100 分，评分越高 ，代表心 理 韧 性水平越高。 此类方法的主要不足在于量表是一种群体综合效果，缺乏客观的个体神经生物学指标且不利于进行动态观测。

心理 韧 性神经影像学研究方法

多种结构与功能神经影像技术被应用于心理韧性的神经生物学机制研究。其中 脑结构研究 技术 主要 有脑体积（脑皮层、皮层下结构、脑白质）研究、 皮层厚度分析 、 白质纤维束 （弥散张量成像， D TI ）成像研究 。功能神经影像技术 包括任务态和静息态 功能磁共振 (functional magnetic resonance imaging, fMRI) 、正电子发射断层扫描 (positron emission tomography, PET) 等 ，相关结构和功能影像技术可从不同维度和尺度对心理韧性的神经生物学基础进行深入探讨。

心理 韧 性 主要 神经影像学研究结果

1 海马

海马位于大脑丘脑和内侧颞叶之间，主要负责短时记忆的存储转换和定向等功能 ， 与行为的情境调节以及恐惧学习和抑制有关 。 海马是陈述性记忆和下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴调节过程的核心重要结构 ， 对糖皮质激素升高的影响 比较 敏感。海马 与杏仁核 相互 作用 ，特别是在情绪记忆的调节方面与恐惧的学习和表达有关 ，此外，海马 是边缘系统的一部分，与情绪处理有 密切相关 。

海马 结构 影像学 方面， Bolsinger 等 发现海马体积与心理韧性评分呈显著正相关 。这一结论也被 最新 发表 的一项 类似 研究 证实 ，高韧性人群（含 2 6 例 P TSD 患者、 3 6 例 创伤暴露的健康对照组（ TEHC ） 、 1 6 例健康对照组（ HC ） ）分别与相对应的低韧性人群（含 2 0 例 PTSD 患者、 1 3 例 TEHC 患者和 1 8 例 HC ）相比，海马的灰质体积更大。 Moreno-Lopez 等 回顾 分析了一组 有童年虐待史的成年 人， 发现 其中心理韧 性 较高 的 被试 （定义为童年经历过虐待但 成年后无 精神健康障碍） ， 海马 的 灰质和白质体积 更大 。

此外，神经成像研究一致表明在压力相关疾病中如 PTSD 和 MDD ，海马体积减少。 研究证实海马体积与 P TSD 症状的严重程度呈负相关 。 海马体积减少 被认为 与应激源的情绪和激素反应增加 以及条件恐惧反应的变化 有关 ，同时，它可能构成心理韧性的生物标志物。 上述心理韧性结构影像学研究提示个体的心理韧性水平与海马体积成正比，因此，在经历重大创伤应激时，心理韧性对海马可能具有神经保护作用。

功能 影像 方面 ， Richter 等 对早期经历过创伤事件的健康成年人进行了评估，发现与低韧性组成人相比，高韧性组成人 海马的功能激活增加 ，提示高心理韧性被试具有更强的海马神经功能可塑性，作者进一步以海马为种子点进行功能连接分析，发现 在高韧性组中 海马 - 腹侧被盖区 （ V TA ）的功能连接增高。在另 一 项静息态 功能磁共振成像研究 中 Marusak 发现 与健康青年相比， P TSD 组 海马 -V TA 的静息态 功能连接 降低 。 海马 -VTA 环被认为对信息调节记忆至关重要。 高韧性个体中，海马 - VTA 连接增加 可能反应了 对与压力相关的记忆进行修改 ，除此之外， 也可能被解释为是一种抵消逆境影响的代偿或保护机制 。

2 杏仁核

杏仁核位于大脑的内侧颞叶， 是边缘系统的一部分， 在情绪处理和唤醒以及恐惧条件反射中起着关键作用， 是产生情绪 、 识别情绪和调节情绪 、 控制学习和记忆的 重要 脑组织。

杏仁核结构 影像学方面， P TSD 患者杏仁核体积改变的研究结果目前仍不一致，研究发现 P TSD 受试者与创伤暴露的非 PTSD 个体相比，杏仁核的灰质体积明显减少 。 然而，在另一项对经历 虐待的青少年的杏仁核体积的研究 中 并未发现 P TSD 和 杏仁核体积 的关联性 。 目前， 心理韧性与杏仁核结构改变的神经影像学研究尚未见报道，还有待进一步研究。

杏仁核 功能 影像学 方面， Reynaud 等 对 36 名消防员进行 功能磁共振成像研究 ，发现消防员 韧 性量表得分与 其 杏仁核的激活 程度 呈正相关 ，提示高韧性个体可能通过杏仁核的激活来抵抗创伤经历对自身的影响。 Leaver 等 利用 功能磁共振 成像检测了一组 老年人 心理韧性 和杏仁核功能之间的关系 ，发现韧 性得分与浅表杏仁核 - 腹侧默认模式 的功能连接值呈 显著负相关，即 心理韧 性越 高， 浅表杏仁核 - 腹侧默认模式 网络 的 功能连接值 越 低。 Bolsinger 等 也发现了相似的结论， 在 高 韧 性 组中 杏仁核 - 显著性网络以及杏仁 核 - 默认模式网络的功能连接 值 降低。 以上研究表明心理韧性对杏仁核的激活以及杏仁核和其他脑网络的信息交流均有显著影响，符合 杏仁核对环境刺激的感知、评估，以及在情绪反应中起着重要调节作用的理论假设 。

3 前扣带回 (anterior cingulate cortex, ACC)

ACC 是稳态传入网络的重要节点 ， 包括背侧和腹侧 A CC ， 其中， 背侧 ACC 参与执行 / 认知处理及对情绪的有意识调控，腹侧 ACC 参与情绪的自主控制、冲突监测以及情绪刺激的注意 控制 。

结构 影像学方面 Bolsinger 等 的一项系统性回顾发现 A CC 灰质体积的增加与 心理韧性水平的 增加 相关， 另 一项 针对难民的基于体素的形态测量的 研究 发现，发生 P TSD 的 难民 A CC 体积 显著减低 ，提示 A CC 的结构改变与应激经历有关。 Kasai 等 通过比较 P TSD 组和创伤暴露组的研究发现， P TSD 组的 A CC 皮质体积更小，灰质密度较低。以上研究表明 ACC 体积减小在 PTSD 中的结论较一致， 而在具有较高心理韧性的受试者中， A CC 体积增加， A CC 体积增加被发现是潜在的 P TSD 恢复的标志 ， 这对 P TSD 发生发展的动态监测起着重要作用 。

功能 影像学方面， Dickie 等 对 P TSD 患者行基于观看恐惧和中性面孔任务的功能性磁共振成像研究 发现 PTSD 患者 前扣带回的激活增加与 PTSD 症状的逐渐改善相关 。 A CC 活性的变化被认为与情感和焦虑障碍的情绪调节改变有关 。 Shao 等 对 2 0 名经历早期生活应激的健康受试者进行了静息态功能磁共振研究发现与低韧性组相比 高 韧 性组左 侧 前扣带 回 - 右前脑岛 的功能连接值减低 。这 个 结果 与之前一项对抑郁症患者的研究 结果相似，即具有 较高 心理韧 性的抑郁症患者表现出前扣带 - 前颞区之间的功能连接降低 ，表明前扣带与其它脑区之间的功能连接与更高的亚临床抑郁和负面特质影响 相关。

4 脑岛

岛叶，又称第５脑叶，与其他脑区如额叶、顶叶、颞 叶、杏仁核、海马有广泛的纤维连接，是情绪处理及自主调节网络中一个重要节点 。岛叶与杏仁核、前额叶等多个脑区均有 广泛 白质纤维连接，参与内脏的感觉与运动、躯体负性刺激的评估与预测 ，在认知控制和注意力调节中也起着重要的作用 。

心理 韧 性与岛叶体积关系的变化并未见研究报道。在 功能 影像 方面 ， Richter 等 发现具有高 韧 性特征的受试者前岛叶皮层的激活增加，证实岛叶在心理 韧 性中 起着重要 作用。 一项对退伍军人的功能磁共振研究中， PTSD 组与无 PTSD 的战斗暴露对照组对比研究则发现无 PTSD 的战斗暴露对照组岛叶与右侧杏仁核的静息态连接较少 。 岛叶参与高水平认知控制和注意加工，创伤后高韧性个体岛叶 - 杏仁核的静息态连接减少可能意味着个体经历创伤时产生较少的过度恐惧反应以及较短的创伤记忆持续时间 ， 高韧性个体在经受压力时可表现出更高的恢复水平，从而来抵抗创伤对自身的危害。

5 其他脑区

除了上述脑区外， 其他脑区如腹内侧前额叶皮层（ m PFC ）、 s gACC 、眶额叶与 心理 韧 性 也有关 。 文献报道 mPFC 、 sgACC 脑区 的 体积与 心理韧 性呈正相关 ，这些脑区 在功能上 可 对杏仁核 产生 自上而下的 神经调控 。 此外，一项对健康个体样本的研究表明，个体韧性水平与右侧大脑半球 ( 包括枕侧皮质、梭状回、顶下叶皮层以及颞中下皮层 ) 皮质厚度之间存在显著的正相关 ，这些区域在应激和创伤相关疾病的发病机制中发挥作用，该研究为心理韧性水平和局部皮质厚度之间的直接联系提供了新的证据。

最新的心理韧性生物学机制研究中揭示了 丘脑 -初级听觉皮层环路的作用 ，在既往的研究中 已经发现 PTSD 患者丘脑皮质通路的改变 ，而与 P TSD 组相比，非 PTSD 组丘脑 -中央后回的功能连接显著减少 ，这可能代表 创伤后感觉运动整合减少或感觉反应减弱。 这种特定的神经改变可能与创伤 对照 组 中的高韧性有关 。在经历过 不良童年经历 的创伤幸存者中，丘脑体积减少 ， 丘脑 灰质体积减少与较高的 PCL 评分有 关 。 既往对丘脑的研究更多的集中于 PTSD 与丘脑之间的关系，而心理韧性如何引起丘脑的结构和功能的改变还需今后进一步研究。

总结与展望

近年来，心理韧性的神经生物学机制研究已取得不少有价值的成果，发现与心理韧性有关的大脑区域主要包括海马 、 杏仁核 、 前扣带回以及岛叶等脑区。

心理韧性的神经生物学研究对于创伤应激后的预防和治疗起着重要作用。然 而，目前 心理 韧 性 的 神经 影像学研究 仍处于早期阶段 ，相关研究数量较少且结果也不完全一致 。 今后需要更多的研究尤其是 纵向设计 研究 ， 来探究心理韧性的神经机制，以及与遗传、表观遗传、环境等的关系，从而阐明心理韧性的神经生物学基础。