早期应激对个体认知加工的影响及其神经机制

王丽君 王建军

（河南大学教育学部心理学院，开封 475004）

1 引言

早期应激属于慢性应激， 一般指发生在个体未成年之前（通常指16 岁）的不良生活事件。早期应激的概念也常被称为童年创伤、童年虐待、童年逆境以及童年不良经历等，但是相比较而言，早期应激涵盖的范围更广。 如童年创伤指个体在童年期经历的来自养育者或者主要照料者的忽视和虐待， 对其生理和心理造成的痛苦体验（McLaughlin， Weissman， ＆Bitrán， 2019）， 重点关注个体儿童期经历的情感虐待、身体虐待、性虐待、情感忽视和身体忽视5个方面。 童年不良经历则认为家庭功能不良（如家庭暴力、父母离异、生活环境恶劣等）也对个体身心健康产生了显著的不良影响 （Kalmakis ＆ Chandler，2014），在童年创伤的基础上增加了对家庭功能不良维度的描述。 而早期应激指个体在未成年时期经历的个体无法应对但对个体成长产生长期消极影响的负性事件，不仅包括持续性的压力事件（如虐待、忽视、家庭生活不良和亲子冲突等），也包括短期但影响重大的创伤性事件（如亲人死亡或遭遇自然灾害等）（Pechtel ＆ Pizzagalli， 2011）。 DSM－5 （APA，2013）中强调，暴力和事故不论是个体亲身经历，还是发生在关系亲密的家人好友身上， 甚至是作为旁观者目睹，都可以成为创伤性事件。

早期应激多发生在个体大脑发育尚未成熟时期，个体长期处于慢性应激状态会对个体的大脑产生实质性损伤， 并且会对个体认知功能和情绪加工造成持续性的消极影响。 有研究发现经历早期生活压力的个体在成年后罹患心理疾病的风险极大增加（Ohashi et al.， 2018），而认知和情绪调节功能受损是其重要的风险因素 （Silvers et al.， 2014； 杨群等， 2019）。因此，本文试图从认知功能（如执行控制和记忆） 受损的角度梳理早期应激对个体成长的长期影响，以期给未来研究启发和借鉴，达到降低早期应激不良影响的目的。本文将从四个部分展开综述：第一部分总结早期应激对个体认知加工的影响，第二部分总结现有早期应激的认知理论模型， 第三部分总结早期应激对个体认知神经功能的影响， 第四部分将从慢性压力感知、个体差异和情绪调节策略等方面对未来研究进行展望。

2 早期应激对个体认知加工的影响

现有研究已发现经历早期应激的个体在认知加工上存在损伤现象， 而执行控制和记忆加工是认知加工的重要组成成分，因此，我们将从执行控制和记忆加工两个方面对经历早期应激的个体在认知加工上的表现进行梳理。

2.1 执行控制功能

早期应激不仅影响个体大脑结构的发育， 而且因大脑发育受损也会导致在童年期经历创伤事件的个体认知发展受阻。 注意是个体进行信息加工的基础， 而经历早期应激会导致个体的注意加工呈现明显的损伤。 持续注意指个体长时间将注意力保持在目标任务上的能力，是注意控制的重要维度，能够有效促进个体对自上而下的目标导向任务的执行。 一项研究采用心理运动警觉和延迟任务（psychomotor vigilance and delay task）考察个体的持续注意加工能力，发现经历早期应激的个体更易分心，错误率较高（Lim et al.， 2016），证实经历早期应激的个体的持续注意能力受损。而且，经历早期应激的个体无法有意识地加强对目标相关信息的关注， 忽略对无关信息的干扰， 因此他们难以形成稳定持久的选择性注意， 从而产生选择性注意障碍。 如，White 等（2018）通过情绪Stroop 任务发现，经历早期应激的个体更易受情绪信息干扰而导致当前任务执行表现变差， 同时个体需调用更多认知控制资源才能维持个体的注意选择加工。另外，有研究发现早期应激会导致个体对威胁性信息更敏感， 威胁性信息会使经历早期应激的个体出现注意狭窄， 不能有效加工更多周围环境信息， 出现注意资源被威胁信息占用的现象 （McLaughlin ＆ Lambert， 2017）。 Lambert 等（2017）研究发现，经历早期应激的个体对生气面孔有更高的注意投入， 而在看到中性面孔和高兴面孔时没有该现象。因此，早期应激经历会影响个体的注意功能，产生注意缺陷表现。

而且，经历早期应激的个体有更强的冲动性，表现出行为和情绪控制缺乏症状 （Etain et al.，2017）。 如，经历早期应激的个体更易出现不加思考的冲动行为（motor impulsivity）和非计划性冲动行为（non－planning impulsivity）。 在认知加工上，经历早期应激的个体通常表现为较差的抑制控制能力。Marshall 等（2016）采用go/no－go 任务发现经历早期应激个体在需要抑制控制的任务上（no－go 试次）的正确率显著低于控制组。 Mueller 等（2010）研究发现， 经历早期应激个体不仅在需要抑制控制的任务上的反应时显著延长， 而且额下皮层和纹状体的激活也显著强于控制组。 这些研究说明经历早期应激的个体需要调用更多的认知资源来完成抑制控制，以减少个体的冲动性反应。但是要注意的是，Lim 等（2015）在停止任务（stop task）中发现经历早期应激的青年个体在抑制失败时激活了更强的背侧中额叶皮层、辅助运动区和前扣带回，但是在成功抑制时经历早期应激的个体和健康对照组并没有显著差异。另外，有研究发现，只有经历早期应激的青少年个体执行需要调用抑制控制功能的停止变化任务（stopchange task） 会引起下中额叶和前扣带回脑区激活的增强（Elton et al.， 2014），而在经历早期应激的成年个体中并没有发现该现象 （Mueller et al.，2010）。这些研究说明经历早期应激个体的抑制控制功能是否存在异常并没有达成一致结论， 仍需进一步探讨。

2.2 记忆加工

现有动物研究和人类研究均发现经历早期应激个体的海马在结构和功能上出现异常 （Lambert et al.， 2019； Rocha et al.， 2021）， 而海马的功能与个体的记忆加工密切相关。 Goodman 等（2019）采用元分析技术发现早期应激经历与个体的工作记忆显著相关， 但是经历早期应激个体工作记忆受损强度与个体是否有精神类疾病临床表现无关； 经历早期应激个体工作记忆受损表现与工作记忆任务类型（听觉类记忆任务和视空间记忆任务）无关。 神经成像研究发现经历早期应激个体的海马体积较小（Busso et al.， 2017）， 该结构发育的异常可能是导致经历早期应激个体记忆加工受损的原因。 此结果在动物实验中也得到了证实（Rocha et al.， 2021）。

现有研究已发现经历早期应激的个体在工作记忆（Lambert et al.， 2019）、再认记忆 （Reincke ＆Hanganu－Opatz， 2017） 和情绪记忆 （Teicher ＆Samson， 2016）上均表现出受损的现象。 如Lambert等（2019）考察童年经历暴力的个体表现出记忆学习困难，并且该记忆学习困难不随个体年龄变化，表现出稳定的损伤。特别要注意的是，在记忆任务学习阶段发现童年经历暴力的个体的海马激活较弱， 并且不随年龄变化。但是，在记忆任务解码阶段发现童年经历暴力的个体的额顶区激活异常——额中回激活增强，顶内沟激活下降，并且该结果随年龄增长而变化。 这些结果说明童年经历暴力的个体需要消耗更多的认知资源来保持持续注意从而完成记忆任务，但是个体的工作记忆效果并没有显著提高， 这就使得童年经历暴力的个体的记忆任务表现较差。

基于上述研究， 我们发现经历早期应激的个体因为执行控制和记忆加工受损，导致其在智力发展、学业表现、 语言表达和职业成就上表现出全面的损伤（Pechtel ＆ Pizzagalli， 2011）。 一项纵向追踪（从母亲孕期到孩子出生14 岁）研究发现，经历早期应激的儿童（包括虐待、忽视等）在广泛成绩测验上的阅读成绩得分和在瑞文推理测验上的逻辑推理得分均显著低于生活环境良好的儿童 （Mills et al.，2011）。 但是，经历早期应激的个体也可能从挫折的成长经历中获得成长经验， 在此基础上个体的大脑发育和行为表现出适应性成长 （Teicher et al.，2003）。早期应激的适应性影响与个体经历的应激事件类型、应激事件强度和应激事件频率有很大关系，中度和轻微的应激经历才会引起适应性影响， 而重度且持久的应激经历通常会对个体产生消极的甚至破坏性的影响。长期处于威胁情景，但是又没有足够的资源处理威胁， 那么个体可能会产生严重的身心健康问题 （Bootsman et al.， 2016； 魏华 等，2020）。 另外，经历早期应激的个体的人格特质和对压力的评估，也会影响其对压力的应对效能。如果个体将压力源评估为威胁性的，该评估会产生痛苦、否认、回避和自责，从而阻碍应对；如果个体将压力源评估为挑战性的， 该评估使个体相信自己能战胜压力源，会促进适应性应对。 如Ward 等（2022）指出生命意义感可以促使个体对生活中的压力进行积极重评， 即生命意义感使个体更倾向将压力事件解释为对个体有意义的、能够产生有益结果的事件，从而产生适应性应对。

3 早期应激影响认知的理论模型

本文主要梳理了早期应激对个体认知加工产生影响的情绪障碍认知模型、 生命史理论和有限自制力理论三种早期应激相关的理论模型。

3.1 情绪障碍认知模型

该模型是Beck 在1991年提出的。 该模型认为早期应激事件会使个体产生功能失调性态度， 导致个体更倾向采用消极的方式评价和解释生活中经历的事件（Beck， 1991）。年幼的个体尚不能承受这些负性认知所带来的负性体验，会自发采取隔离、封闭否定自我和讨好他人等不灵活的防御措施来进行暂时的自我保护。 在该过程中个体可能进一步强化自我的负性认知， 使得个体在随后的生活中再次遇到重大的负性生活事件时， 这种深层次的功能失调性态度重新被激活，负性认知的自动化思维被唤醒，出现情绪低落、快感缺乏、动机降低和躯体不适等一系列身心反应， 这会进一步加重经历早期应激个体的负性自动思维（包括对自我、 对世界和对未来三方面），形成恶性循环（李雪鹏， 2020）。 持续的负性思维使个体难以摆脱对威胁信息的注意， 从而产生负性注意偏向，影响个体注意转换（刘爱书， 王春梅，2014）。 但是，情绪状态的改善可以有效提高经历早期应激个体受损的认知灵活性 （王湃， 刘爱书，2017），因此，持续的消极情绪和负性思维是影响个体认知加工的重要因素。

3.2 生命史理论

生命史理论（life history theory）认为童年期的生活经历会影响个体的生活决策（Figueredo et al.，2006； 王燕等， 2017）。 成长于恶劣环境的个体对未来的预期是动荡和悲观的， 会强调短期收益和及时满足，采用快策略。 但是，成长于良好环境的个体对未来的预期是稳定而乐观的， 会强调长期收益和延迟满足，采用慢策略。经历早期应激的个体的生存环境是充满威胁和风险的， 他们对未来的预期很可能是动荡悲观的，因此更有可能会选择快策略，强调及时满足，出现“即时收益优先”的行为选择（魏华等， 2020）。有研究发现早期应激经历会阻碍个体的探索动机和认知控制能力的发展， 使得在逆境中成长的个体更保守和谨慎（Kopetz et al.， 2019）。 但是，也有研究认为受自身认知控制能力不足限制，经历早期应激的个体冒险行为增加， 控制性行为减少（Conti et al.， 2012）。

3.3 有限自制力理论

有限自制力理论 （limited resource model of self－control）认为自我控制资源是有限的，容易被消耗， 而且很多情景和行为都会导致个体的自我控制资源被消耗，如压力应对和情绪调节等（Baumeister et al.， 2007）。 短期的早期应激经历可能引起个体自我控制资源的消耗， 但是长期反复的早期应激经历则可能引起个体自我控制能力的下降（魏华等，2020）。 而且，现有研究已证实早期应激会引起个体认知控制能力的下降 （Herzog et al.， 2019），早期应激经历和自我控制存在负向相关关系 （Walters，2018）。 自我控制资源不足时，经历早期应激的个体更易将威胁信息评估为压力事件， 从而影响其认知执行。

上述三个理论模型从不同角度解释了早期应激经历中的压力事件对个体认知加工的影响。 情绪障碍认知模型侧重从个体对压力事件的负性思维角度进行解释， 认为个体经历早期应激事件后个体的负性体验和负性思维是影响个体认知执行的关键因素。 生命史理论则强调个体的经历对未来决策的影响，经历早期应激的个体更倾向于及时行乐的决策取向。有限自制力理论则从自我控制资源的有限性角度进行解释， 经历早期应激的个体自我控制资源损耗，自我控制能力下降， 导致个体更易产生冲动性和冒险性的性格特征和行为表现，影响认知控制加工。

4 早期应激影响个体的认知神经机制

早期应激通常发生在儿童期，个体大脑尚未发育成熟，因此，脑成像研究发现早期应激会引起个体的脑结构和脑功能发生异常。

4.1 早期应激对个体脑结构的影响

早期应激可能引起个体前额叶、杏仁核、纹状体和海马等脑结构的灰质和白质体积以及脑区间功能连接的异常（Demir－Lira et al.， 2016）。 如Edmiston等（2011）研究发现童年创伤程度与前额皮层、纹状体、杏仁核和小脑灰质体积缩小呈正相关。躯体虐待与背外侧、脑岛、腹侧纹状体体积减少相关，情感忽视与前额叶皮层、纹状体、海马体积减少有关，而躯体忽视与小脑灰质体积减少有关。 其中海马脑区与个体短期记忆、情绪记忆等记忆相关加工有关。一项关于成人群体的研究显示， 成年期自我报告的早期应激经历可预测个体海马体积的减少（Rabl et al.，2014）。 而且，Bootsman 等（2016）对健康双生子的研究发现，个体的海马体积减少与个体经历的严重应激生活事件有关，而与轻微的应激生活事件无关。但是， 也有研究发现经历早期应激的个体与控制组在海马和杏仁核的激活上没有差异 （Kim et al.，2013）。 类似的，Calem 等（2017）发现经历早期应激的个体在杏仁核的激活上与控制组差异不显著，只在海马的激活上存在较小差异， 但是在控制性别变量后，海马激活上的差异也消失了。这说明早期应激对海马和杏仁核的影响研究结果不一致。 相比海马和杏仁核的激活结果， 现有研究在前额叶的激活上结果相对稳定， 发现经历早期应激会引起执行控制加工相关的前额叶体积减少 （Hanson et al.，2012）。

近年， 已有研究发现额顶控制网络在执行控制加工中起关键作用 （Marek ＆ Dosenbach， 2018）。额顶控制网络节点主要包括背外侧前额叶皮层、后侧顶叶皮层、背侧前扣带回和前脑岛，该网络对工作记忆、注意控制、情绪调节、判断和决策行为起到重要的调控作用（辛斐等， 2020）。一项研究采用基于体素的形态学测量 （voxel－based morphometry，VBM）发现经历早期应激的个体的右脑额中回灰质体积减少19.1%，前扣带回灰质体积减少16.9%，以及左脑背外侧前额叶皮层灰质体积减少14.5%，这说明早期应激暴露会损伤个体前额部脑结构发育（Tomoda et al.， 2009）。而且，有研究发现个体早期应激状态与右脑背外侧前额叶到左脑楔前叶和顶下小叶的功能连接强度呈负相关 （Philip et al.，2014）， 证实早期应激对个体的消极影响越严重，额顶控制网络调控作用越弱，个体的执行控制表现越差。 Lu 等（2017）的研究发现，经历早期应激事件但是身心尚处健康状态的个体在执行认知任务时也需调用更多认知资源（如增强的右脑楔前叶激活），表现出执行控制受损的状态。

另外，有研究发现，经历童年虐待女性的后代，即使本身没有受到虐待，也表现出大脑结构的改变，并伴有更高的患社交情绪和行为障碍的风险（Lehrner et al.， 2014； Roberts et al.， 2018）。 如，Moog 等（2018）对80 对母－婴临床数据进行前瞻性追踪研究，对此理论推测进行了实证考察，结果发现有童年期受虐待经历的母亲的新生婴儿的大脑灰质体积比没有虐待经历的母亲的新生婴儿小了6%左右， 并且这种影响在全脑范围发生而非脑区特异发生。 该研究首次证实母亲早期应激经历对新生婴儿大脑结构可产生代际遗传效应， 并且这一代际作用在婴儿处于子宫期内就已产生并可能对其随后的大脑发育产生消极影响。

4.2 早期应激对个体脑功能的影响

关于童年创伤的脑电和神经成像研究进一步揭示了经历早期应激个体认知控制功能缺陷产生的脑机制。 前期的大量研究主要关注经历早期应激个体加工情绪信息的相关脑区脑激活情况（Hart et al.，2018； Marusak et al.， 2015）， 发现经历早期应激个体的海马和杏仁核激活存在异常。 杏仁核一致被认为是情绪调节的核心结构， 经历早期应激的个体在加工具有威胁性的情绪面孔时杏仁核区域激活显著增加，该现象在儿童期经历虐待的儿童（Weissman et al.， 2020）和成年个体（Bogdan et al.， 2012）中均被观察到。但是，近年越来越多的研究发现经历早期应激个体不仅在情绪加工的脑区激活异常， 前额部（包括前辅助运动区、扣带回等区域）负责加工认知信息的脑区也存在异常激活现象 （Hart et al.，2018； Kim et al.， 2018）。 如，White 等人采用纵向追踪方法发现经历早期应激的个体背侧扣带回、额下叶和脑岛激活存在异常， 随着个体创伤后遗症症状的改善，个体的背侧扣带回、额下叶和脑岛激活增强， 认知控制增强 （White et al.， 2018）。 Lim 等（2015）采用抑制控制任务发现，经历早期应激的个体在抑制失败时激活了更强的背侧中额叶皮层、辅助运动区和前扣带回，抑制控制能力受损。 而且，个体的认知灵活性是执行控制的重要表现形式， 有研究发现经历早期应激的个体认知灵活性较差， 前额叶受损， 特别是在左脑前额叶脑区有异常激活（Morandotti et al.， 2013）。

但是， 近年越来越多的研究发现个体经历的应激事件类型不同， 对个体脑功能影响也不同（Blair et al.， 2019； Kim－Spoon et al.， 2021）。 Blair 等（2019）研究发现，童年期经历虐待越严重的个体，负责反应控制的顶下回和后中回激活越弱， 负责情绪信息加工的前额叶内侧皮层、 颞中回和颞上回激活更强， 但是该分离结果在经历童年忽视的群体中没有发现。并且，一项历时4年的纵向研究采用有条件的成长曲线模型发现，随着年龄增长，经历虐待的个体在脑岛和背侧前扣带回的激活缓慢增强， 但是经历忽视的个体在额顶脑区激活快速降低， 证实经历虐待主要损伤了个体的评价系统， 而经历忽视则主要损伤了个体的控制系统 （Kim－Spoon et al.，2021），进一步说明应激事件对个体认知加工的影响存在差异。

5 总结和展望

随着认知神经技术的发展， 研究者越来越关注童年期受虐经历对个体脑结构和脑功能的影响，试图从神经发育的异常来寻找早期应激个体更易患精神障碍的原因。 但是我们在看到早期应激对个体的消极影响的同时， 也要注意早期应激可能引起的适应性影响（Teicher ＆ Samson， 2016）。 而且，虽然早期应激影响个体认知加工的研究已取得丰硕成果，但是部分研究仍然存在争议， 未来的研究可以从慢性压力感知、个体差异和情绪调节策略几个方面展开。

第一，关注慢性压力对个体的影响。应激事件通常指短期内发生的对个体身心造成破坏性影响的威胁性事件。早期应激是慢性应激的一种，对个体产生持续性的影响。 但是，慢性应激的涵盖范围很广，既包括身体虐待等创伤事件范畴内的慢性压力事件，也包括不直接影响身体健康或生命安全的威胁事件，甚至是长期困扰个体的日常事件。只要个体感知到事件反复、连续或累积发生时，产生情绪困扰，并体验到压力感， 就可以产生慢性压力 （张静秋，2018）。早期应激和持续性生活事件产生的压力可能存在重叠， 不同的是早期应激事件更侧重于客观标准，慢性压力感知侧重于个体的主观感受。 因此，未来的研究应注意区分早期应激和持续性慢性压力，以及早期应激和持续性慢性压力对个体认知加工影响的差异。

第二，关注早期应激中的个体差异。现在关于早期应激的干预，效果不尽如意，这就要考虑经历早期应激中的个体差异，如性别和年龄差异。在认知神经的研究中， 有研究发现女生的小脑发育达到高峰期的年龄大约在12 岁，而男生小脑发育达到高峰期的年龄大约在16 岁（Tiemeier et al.， 2010），而且大脑灰质体积达到高峰期的时间男生也比女生要晚1至3年（Lenroot ＆ Giedd， 2010）。 延长的发育期可能使长期暴露于早期应激环境中的个体大脑发育更易出现异常，进而影响随后的认知功能。 另外，有研究发现早期应激发生的时间对个体的影响也不同。如相比11～13 岁时经历性侵的个体，3－5 岁时经历性侵的个体的海马体积显著更小。 不同的是，11～13岁时经历性侵个体的PFC 脑区出现更明显的功能异常（Andersen et al.， 2008）。在动物实验中也发现了类似现象。啮齿类动物在幼年时可能对低温、束缚等应激行为不敏感，刚出生后1～2 周被称为“应激反应迟钝阶段”。 但是，啮齿类动物在成年后经历应激反应， 则会引起记忆功能衰退， 而且随着年龄增长，记忆功能受损程度增加（何云， 2016）。 因此，有必要针对不同类型人群采用特异性的干预策略，以期有效提高经历早期应激个体的认知执行表现。

第三，关注更有效的情绪调节策略。早期应激会引起个体认知加工的损伤， 但是认知加工可能不仅受情绪的调节，而且是以情绪加工为基础的。Inzlicht等（2015）强调情绪不是冲突等认知加工的产物，而是促进个体调用认知资源的助力。因此，有效提升个体的认知加工能力需首先有效缓解个体的负性情绪。 现有研究发现使用传统的情绪调节策略进行情绪调节时，个体需要消耗很多认知资源处理和重构负性刺激。在时间有限时，较短的时间内完成认知重评可能会增加个体的认知负荷。 心理障碍者普遍存在认知控制缺陷， 认知资源不足往往导致情绪调节无效，甚至增加个体的负性情绪体验。 Braunstein 等（2017）指出心理障碍者认知资源匮乏可能是导致情绪调节失败的核心原因。在此基础上，近年有研究者提出自动化情绪调节（Gomez et al.， 2015）和创造性认知重评（姚海娟等， 2022）等策略。如王巧婷等（2019）采用內隐自动化情绪调节策略，发现情绪调节启动条件下， 被试对负性情绪面孔的注意分配与中性面孔没有差异， 说明自动化情绪调节可以在没有增加认知努力的情况下， 有效地减弱被试的负性情绪面孔注意偏向。 另外，Ma 等（2019）采用外显自动化情绪调节策略， 发现聚焦于自我重评形成的执行意向（如，如果我看到血，我不会感到厌恶，我会从医生的角度来看） 比聚焦于情景重评形成的执行意向（如，如果我看到血，我不会感到厌恶，我会认为血代表着活力和健康）更有效调节了个体的厌恶情绪，并且没有增加认知代价。因此，有必要采用更有效且节省认知资源的策略缓解早期应激个体的负性情绪，才能更有效提高和缓解个体的认知加工能力。