C040 前沿速递 | 心跳、内感受与疾病状态:Trends Cogn Sci、Psychophysiology 等四篇新研究
来源:公众号 PSY-Brain_Frontier | 发布:2026-10-17 | 原文链接

● 认知神经科学前沿文献分享
本期介绍四篇与身体内部信号有关的新研究。前三篇以心跳为线索:一篇观点文章讨论,同样的心跳加快为什么有人觉得兴奋、有人觉得危险;一篇提出用心电图记录“把声音调到自己心跳上”的任务;一篇比较功能性神经障碍患者和健康人,能不能利用心跳预测接下来的声音。最后一篇在小鼠里记录岛叶,看它怎样表示发烧、动作变慢、眯眼这些一起出现的生病表现。
为什么同样的心跳加快,有人觉得兴奋,有人却感到危险?
● 关键词:内感受|内感受性自我评价|情绪|预测加工|心理健康
Beyond accuracy: interoceptive self-appraisal and the meaning of bodily signals
DOI:https://doi.org/10.1016/j.tics.2026.09.010
作者:Fiorella Del Popolo Cristaldi、Leah Banellis、Gioia Bottesi、Micah G. Allen
通讯作者及单位:Fiorella Del Popolo Cristaldi(帕多瓦大学)
期刊:Trends in Cognitive Sciences

看球赛时心跳加快,常被理解为兴奋;独自夜行时同样的心跳,却可能被理解为危险。研究者常用内感受准确性(interoceptive accuracy)表示一个人能不能准确检测心跳、呼吸等身体信号,可这种准确性能不能解释情绪体验和心理健康的差异?
这是一篇观点文章(Opinion),没有新增实验样本。作者回顾了心跳、呼吸和胃肠信号的检测任务,比较了静息状态与身体受到扰动时的研究,把已有证据整理成两点:一是内感受准确性与情绪、心理健康的联系并不稳定,常用的静息心跳检测任务会受时间估计和先验信念影响,不同身体通道之间也没有稳定的一致性;二是诱发心脏或胃部变化的研究在健康样本和临床样本中发现,内感受信息的加权方式存在差异。作者把只在安静状态下测单一通道的做法称为“静息陷阱”,因为情绪通常出现在压力、威胁、努力或兴奋等生理变化的过程中。
基于此,作者提出内感受性自我评价(interoceptive self-appraisal,ISA):第一层是估计当前的身体状态,比如心率是否升高;第二层是评估这种变化对自己意味着什么、信号是否可靠,以及自己是否安全、能否应对。作者推测,焦虑、恐慌等情绪脆弱性,可能更多来自对身体感觉僵硬或带威胁色彩的解释,而不只是检测得准不准,并建议用可穿戴设备、生态瞬时评估和数字身体地图,在真实的生理变化中直接测量 ISA。这个框架主要是对既有理论和研究的整合,临床和发展方面的内容属于作者提出的研究模型,ISA 本身还没有被直接验证。
你真的能把声音调到自己的心跳上吗?
● 关键词:心脏内感受|心电图|相位调整任务|PAT-ECG|心跳感知准确性
The Electrocardiogram-Based Phase Adjustment Task (PAT-ECG): An Open-Access Laboratory Test of Cardiac Interoceptive Accuracy
DOI:https://doi.org/10.1111/psyp.70415
作者:James Hodgetts、Germano Gallicchio、Shaun Mckiernan、Christopher Ring、Jennifer Murphy、Andrew Cooke
通讯作者及单位:James Hodgetts(班戈大学)
期刊:Psychophysiology,2026-09-30

“我能感觉到自己的心跳”,听起来是很直接的体验,要测出来却不容易。常见的心跳计数会受人对自己心率的判断影响,心跳检测又难以处理每个人在心跳与声音同步感上的时间差。Hodgetts 等人把已有的相位调整任务(phase adjustment task,PAT)改成了心电图(electrocardiogram,ECG)版本,更细地记录一个人把外部声音和自己心跳对齐的过程。
91名成年志愿者先做外感受筛查,再完成心脏内感受任务。参与者戴上 ECG 电极,系统用 R 波实时定位每个心动周期,电脑在每次心跳时播放一个短音调。参与者转动编码器,改变音调出现在心动周期中的位置,直到觉得声音和心跳同步,再报告自己有多确定;每人先熟悉8次,再完成28次正式试次。配套的外感受任务让参与者把声音调到与手背的振动同步,用来筛掉没有理解任务或没有认真完成的人。
通过筛查的84人进入分析。研究者把每个人28次选择的集中程度换算成0到1的合向量长度,分数越高,说明不同试次选到的时间位置越一致,并交叉比较了8条分析路线,分别处理两种时间参照、两种心动周期取法,以及是否按信心给试次加权。结果是14人(16.7%)在至少一条路线里高于随机水平,10人在8条路线里都达到标准。心动周期取法和信心加权对这批静息样本影响很小:换一种周期取法,或按信心加权,各只改变了2个人的分类。
这16.7%来自经过外感受筛查的演示样本,论文明确说它不用来估计普通人群的心跳感知率。研究没有在同一批人里把 PAT-ECG 与其他心脏内感受任务或手机光电容积描记版本比较,也没有做重测信度,参与者是年轻的健康成人。
功能性神经障碍患者会用心跳预测下一声吗?
● 关键词:功能性神经障碍|内感受|预测编码|心跳诱发电位|脑电图
Altered Interoceptive Predictive Coding in Functional Neurological Disorders
DOI:https://doi.org/10.1111/psyp.70417
作者:Natascha Stoffel、Michaël Mouthon、Andria Pelentritou、Laure von der Weid、Cristina Concetti、Marzia De Lucia、Selma Aybek
通讯作者及单位:Selma Aybek(弗里堡大学神经内科)
期刊:Psychophysiology

声音响起之前,大脑有时已经知道它大概什么时候出现。如果声音总是跟着心跳出现,心跳就可能成为预测外界事件的线索。功能性神经障碍(functional neurological disorder,FND)患者常有运动或感觉症状,已有研究提示他们的内感受(interoception)处理异常,但心跳线索能否帮他们预测外界事件,还没有在这一任务里直接检验过。
Stoffel 等人纳入36名 FND 患者和42名按年龄、性别匹配的健康对照,完成心脏—声音同步任务(cardio-audio synchronization,CAS):安静地听一串声音,同时记录64导脑电图(EEG)和心电图。同步条件里,声音按每个人自己的心跳节奏出现;异步条件里,声音的时间由此前记录的心搏间隔打乱后确定;少数试次省略声音。研究者比较省略声音时的心跳诱发电位(heartbeat-evoked potential,HEP),看大脑对两种时间关系是否反应不同。
健康对照在两种条件之间出现了脑电差异:中央电极在心跳后120—323毫秒,异步条件的反应高于同步条件(p=0.002)。FND 组没有观察到同样的条件差异。把同步减异步的差值在两组间比较,中央—顶中央区域在257—403毫秒出现组间差异(p=0.040)。这个神经差值与内感受准确性量表的自评得分,在合并两组后有相关(r=-0.33,校正后 p=0.012),分组单独分析时不显著。
FND 组使用精神科、抗癫痫、阿片类或苯二氮卓类药物的人更多,排除用药者后,中央电极的组间差异没有重复出现,部分全头皮的结果仍在。异步条件的声音间隔变异更大,这个任务又排在约两小时的其他任务之后,作者把这些分析视为探索性的。所以,这项研究支持 FND 患者在该任务里没有表现出健康对照那样的心跳—声音预测反应,但还不能证明预测编码的异常造成了症状。
岛叶能把发烧、动作变慢和眯眼合成一个生病状态吗?
● 关键词:疾病样状态|岛叶皮层|前列腺素E2|内感受|Neuropixels|疾病指数
Central infusion of prostaglandin E2 reveals a unified representation of sickness in the mouse insular cortex
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.09.011
作者:Gretel B. Kamm、Juan C. Boffi、Muad Y. Abd El Hay、Domitille Rajot、Ana Cukic、Martha N. Havenith、Marieke Scholvinck、Nicolas Renier、Hiroki Asari、Robert Prevedel
通讯作者及单位:Gretel B. Kamm(King’s College London;欧洲分子生物学实验室,EMBL);Robert Prevedel(EMBL)
期刊:Current Biology

发烧、走得慢、进食减少、眯眼,这些变化生病时常常一起出现。大脑会不会把它们当作一个整体的身体状态来处理?Kamm 等人想知道,岛叶皮层(insular cortex,IC)是不是比初级躯体感觉皮层(SSp)更能表示这种综合的生病状态。
研究者在清醒小鼠的侧脑室注入前列腺素 E2(prostaglandin E2,PGE2),对照组注入载体溶液。自由活动的实验里,11只小鼠在不同的周分别注射 PGE2 和载体溶液,用体温记录器和视频追踪活动、静止和与食物互动;头固定实验里,9只 PGE2 小鼠和4只对照小鼠的双侧 IC 与 SSp 放置了 Neuropixels 电极,同时记录体温、眼睛睁开程度、跑台速度和理毛。另有脂多糖(LPS)作为另一种疾病模型,做定性比较。
注射后,小鼠体温迅速升到39°C以上,90分钟内回到对照水平;它们走得更慢,静止更久,与食物互动更少,头固定时还出现眯眼和理毛增加。静止、进食互动和行走速度都在体温达到峰值前就开始恢复,提示这些行为变化不能只用发烧解释。全脑 Fos 图谱显示,PGE2 激活了包括岛叶、下丘脑和脑干在内的中央自主神经网络。与 Ilanges 等人已发表的 LPS 全脑 Fos 图谱相比,PGE2 激活的脑区里超过70%也被 LPS 激活。
单个神经元的平均放电率没有整体变化,但把同时记录的神经元群体活动映射到低维空间,可以0.76到0.92的命中率区分 PGE2 和载体条件。用广义线性模型解码时,IC 对体温、行走速度和理毛的预测优于 SSp,眯眼则由 SSp 预测得更好。研究者把标准化的体温、行走速度、眼睛睁开程度和理毛频率合成一个疾病指数,IC 的群体活动对它的解码仍优于 SSp,也优于只用体温解码。这是脑室内注射 PGE2 的小鼠模型,绕过了自然感染中的外周免疫介质和内脏输入;记录与解码结果只说明岛叶活动和疾病样状态相互对应,不能证明岛叶造成了这些症状,也不能直接推到人类感染。