基于磁共振成像的反应抑制脑机制的性别差异研究

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已有研究表明多种认知加工过程和其大脑机制存在性别差异,然而较少研究关注反应抑制的性别差异。反应抑制指在变化的环境中抑制不符合当前需要或者不恰当的占优势行为反应的能力,能够帮助人们对变化的环境做出灵活的、目标指向的行为。本文研究采用结构磁共振和静息态功能磁共振成像方法,采集结构和静息态磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)数据,采用基于个体差异的方法,研究健康男性和女性人群在反应抑制过程中行为及脑机制的差异。我们利用停止信号任务测量个体的反应抑制和反应监测表现。在此任务中,实验者需要在Go试次中判断刺激物的形状并进行按键反应(占75%),但在少数含有停止信号(stop signal)的Stop试次中要求被试抑制占优势的对刺激物的反应。根据此任务表现,我们测量了停止信号反应时和停止信号后减缓效应,分别反映个体的反应抑制能力和反应监测能力。我们发现停止信号反应时不存在组水平上的性别差异,而女性组相比男性组显示出更大的停止信号后减缓效应。停止信号反应时相关脑基础分析发现左侧颞上回的灰质体积与男、女性组的停止信号反应时成负相关,而右侧中央前回、左侧颞下回和左侧额上回的灰质体积在两组人群中的相关趋势不同。以上述脑区作为种子点的静息态功能连接分析发现右侧中央前回与左侧中央前回、双侧额中回、左侧顶下小叶、双侧颞下回之间的功能连接强度与停止信号反应时的相关性在男女两组中呈现不同趋势,且只有女性组右侧中央前回的Re Ho、ALFF和f ALFF值和停止信号反应时成正相关。停止信号后减缓效应相关的脑区有右侧小脑、左侧额中回、左侧额下回、左侧枕上回、左侧枕中回和左侧颞中回,这些脑区的灰质体积与停止信号后减缓效应间的相关性在两组人群中无差异;而右侧嗅皮质、左侧中央前回和左侧枕中回的灰质体积与停止信号后减缓效应在两组人群中的相关性不同。相关灰质体积作为特征能够较好地预测个体表现,验证了相关脑区对个体反应抑制能力和反应监测能力的贡献。本研究表明了反应抑制和反应监测的相关脑基础存在性别差异,为具有抑制能力缺陷疾病(如多动症、强迫症)的不同性别人群的机制研究提供了理论基础,能够有针对性地对不同性别的患者提供更合理的治疗方案。
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