2019年4月15日，窝窝视频网吴艳红教授课题组与首都医科大学附属北京天坛医院高之宪主任课题组，以及纽约市立大学皇后学院范津教授课题组合作的研究“Anterior insular cortex plays a critical role in interoceptive attention”发表于eLife杂志。该研究揭示了前侧岛叶皮层（anterior insular cortex）在内感知注意加工中发挥了不可或缺的关键作用。高之宪课题组的王兴朝博士（现为天坛医院神经外科主治医师）和吴艳红教授已毕业博士研究生吴琼博士（现为首都师范大学心理学院讲师）为本研究的共同第一作者，吴艳红教授、高之宪主任和范津教授为共同通讯作者。同时，本研究得到了首都师范大学心理学院罗劲教授、美国国家药物滥用研究所杨一鸿教授课题组和美国西奈山伊坎医学院顾晓思博士的大力支持。
大脑感知身体状态的方式，尤其是人类如何将注意指向身体信号即内感知注意（interoceptive attention）的过程受到了研究者的广泛关注。已有的一些理论认为人类的主观情绪就是由对于身体和内脏信号的经验所产生的，在这一过程中内感知注意发挥着关键的作用，然而目前对于这一问题的实证研究证据还十分缺乏。其中面临的挑战在于内感知信号的模糊性，例如对于大部分健康成年人来说，在正常而平静的状态下很难准确描述心跳或者其它内脏的反馈信号。本研究设计了一个用于研究内感知注意的新任务，引导人们将注意指向呼吸节律（Breath Detection Task, BDT）或外部视觉信号（Dot flash Detection Task, DDT）（图1）。由于呼吸是内感知信号中最易被觉察和控制的，因此呼吸信号是用来测量内感知准确率和敏感性的最佳方式。本研究首先采用功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI）技术考察了两个健康被试样本的内感知注意的神经机制，进而采用相同的实验任务对前侧岛叶皮层切除的病人群体进行了行为测试。
图1.实验任务流程。叠顿罢任务中，被试需要将注意指向自己的呼吸，判断所呈现的呼吸曲线与自己的实际呼吸节律相比是同步的还是延时的。顿顿罢任务中，被试需要将注意指向外部视觉信号，判断呼吸曲线上是否出现过红点闪烁。
脑成像结果表明，内感知注意使前侧岛叶皮层的活动增强，更为重要的是前侧岛叶皮层的活动能够预测被试在内感知注意任务中的表现，这一结果排除了任务间呼吸信号差异的混淆因素，并在另一个独立的新样本中得到了验证。此外，功能连接的结果表明，前侧岛叶皮层在内感知注意中的作用是通过与躯体感觉皮层和视觉皮层之间的相互作用而实现的。
脑损伤病人结果表明，前侧岛叶皮层被切除的病人在内感知注意上的表现显着低于健康人对照组以及非岛叶损伤的病损控制组，相反，前侧岛叶皮层被切除的病人在外感知注意上却没有表现出显着的行为缺陷。
综上脑成像和特定区域脑损伤病人研究的结果，本研究得出前侧岛叶皮层在内感知注意中发挥了不可或缺的关键作用，这为理解岛叶皮层的功能提供了重要的实证证据，同时本研究中所设计的新的实验任务对于研究与内感知注意过程相关的疾病（如焦虑症、自闭症、药物成瘾等）提供广阔的应用空间。
本研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金海外合作项目以及科技部国家重点基础研究发展计划的资助。
Wang, X.#, Wu, Q.#, Egan, L., Gu, X., Liu, P., Yang, Y., Luo, J., Wu, Y.*, Gao, Z.*, & Fan, J*. (2019). Anterior insular cortex plays a critical role in interoceptive attention. eLife, 8, e42265. doi:10.7554/eLife.42265. (# equal contribution; * correspondence)
2019-06-11