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催眠的神经科学:催眠的神经影像(脑扫描)研究

对催眠的脑成像研究尤其有价值,因为它们可以回避许多催眠研究中常见的“要求特征”问题(demand characteristics,也有译为“需求特征”、“需要特征”,指实验中的参与者都努力成为“好的参与者”,并希望实验成功)。过去,研究人员为了确认建议的有效性,不得不依赖参与者的主观报告,而神经影像技术却可以让人直观地看到建议是如何影响大脑功能的。类似其它催眠研究,催眠的神经影像研究也可分为“辅助类”和 “本质类”(Reyher, 1962; Barnier, 2003;Oakley, 2006)。辅助类研究使用催眠或建议作为研究工具来调查特定对象;而本质类研究则更多关注催眠时大脑有哪些特别之处。(下表中,本质类研究与辅助类研究之间的区别有时不是很明显,但这种区别是一个有用的启发)

在向范围更广的观众展示催眠效果方面,大脑影像研究的作用怎么说都不为过。它们在这个方面尤其有用:证实催眠受试真诚地感觉到建议是有效的—受试不(总是)假装或试图取悦实验者。

催眠神经科学研究

作者 研究简要描述
Jiang, White, Greicius, Waelde & Spiegel (2016) 一项大型的功能性磁共振成像研究(fMRI),参与者分两组:高催眠易感性与低催眠易感性。对比发现:1)高催眠易感性组,背侧前扣带皮层(dACC)的活跃度较低,且该指标与催眠深度呈负相关;2)催眠期间,大脑连接(brain connectivity)发生变化,背外侧前额叶皮层(DLPFC)与脑岛(insula)之间的连接增加,而DLPFC(执行控制executive control)与静息网络(resting state network)之间的连接减少。作者认为:“自然发生的和临床产生且实用的催眠状态,似乎源自于降低的情境察觉(dACC活动)、断开的缺省模式(default mode resting activity)、任务管理和躯体监视之间网络的增强协调”
Lifshitz & Raz (2015) 三组参与者:高催眠易感性组、低催眠易感性组、未催眠组。对比三组在斯特鲁普任务(Stroop task)中的表现。发现高催眠易感性组的梭状回(fusiform gyrus)和丘脑(thalamus)的丘脑核(pulvinar nucleus)更活跃
Cojan, Piguet, Vuilleumier (2015)

两组参与者:高催眠易感性组和低催眠易感性组。采用侧抑制任务(Flanker task)对比两组的关注力表现(attention)。另还采用fMRI扫描了参与者在非催眠状态时执行侧抑制任务时的大脑图像。

高、低两组之间没有显著的行为差异,但功能性磁共振成像数据表明:高催眠易感性组显示出执行控制能力(executive control abilities),这种能力允许高效的注意力集中,其中右侧前额叶皮层(right prefrontal cortex)的活跃特别重要。
Muller et al (2012) 研究了催眠对运动表象的效果(motor imagery)。在所有任务中,发现:与催眠相关的大脑活动发生在前扣带皮层(anterior cingulated cortex)、上额叶皮层(superior frontal cortex)、丘脑(thalamus)
Raij et al (2009) 检查大脑哪些区域参与了催眠建议的执行。他们发现右背外侧前额叶片层的一个区域参与了这一过程
Vanhaudenhuyse et al (2009) 分别在催眠与清醒状态下,给予参与者一定的痛苦刺激,在两种条件下采用fMRI对参与者的大脑活动扫描
Cojan et al (2009) 采用由催眠建议所引发的肢体麻痹来探讨运动系统的认知调节效果。除了模拟功能性肢体麻痹是如何发生的,这项研究还告诉我们催眠建议是如何影响大脑各系统之间的交互
Derbyshire et al (2008) 调查催眠建议与非催眠建议对纤维肌痛患者所经历的慢性疼痛的效果。两个条件有相似的行为影响,但功能性磁共振成像(fMRI)显示出不同条件相关联的大脑活动有所不同
Mendelsohn et al (2008) 调查催眠后建议的失忆建议。他们发现催眠后建议的失忆建议,降低了对内容的记忆,而不会降低对上下文的记忆。他们还发现了一些与抑制记忆提取有关的大脑活动
Oakley et al (2007) 在功能性磁共振成像(fMRI)中研究催眠引导(或催眠诱导)的神经关联物
Röder et al (2007) 使用催眠产生去个人化经验(depersonalization),并在这个条件下建议参与者体验疼痛。发现在去个人化体验下,与疼痛相关的大脑激活区域减少
Egner et al (2005) 在基准意识状态(正常的清醒状态,无催眠引导发生)和催眠状态(催眠引导发生后)下,测试了低催眠易感性与高催眠易感性参与者的注意力水平
Raij et al (2005) 在没有实际有害刺激的情况下,使用催眠建议产生疼痛
Raz et al (2005) 使用催眠后建议来影响参与者的阅读能力,从而消除了斯特鲁普效应(stroop effect)
Derbyshire et al (2004) 在没有实际有害刺激的情况下,使用催眠建议产生疼痛。“真实的”疼痛(real pain)和“幻觉的”疼痛(hallucinated pain)产生相似的大脑活动模式,但与“想象的”疼痛(imagined pain)下产生的大脑活动模式不同
Schulz-Stübner et al (2004) 调查两种情况下(催眠引导发生前,催眠引导发生后),参与者的疼痛反应(pain responses)
Faymonville et al (2003) 进行了大脑连接分析,以检查大脑特定区域之间的活动关系
Faymonville et al (2000) 当参与者暴露于一个实际的、痛苦的刺激时,研究催眠的镇痛机制
Rainville et al (2000) 两种条件下(催眠引导前和催眠引导后),分别用PET检查参与者感受到的放松和全神贯注
Kosslyn et al (2000) 采用催眠建议产生正向和负向的色彩幻觉
Willoch et al (2000) 使用催眠产生幻肢痛
Maquet et al (1999) 在催眠状态下,使用PET扫描正在体验愉快的过往经历的参与者
Rainville et al (1999) 在催眠引导前和催眠引导后分别进行PET扫描,并对疼痛的调整(modulation)进行催眠建议
Wik et al (1999) 在PET下,采用催眠建议来调整(modulation)纤维肌痛患者的慢性疼痛
Szechtman et al (1998) 使用催眠建议产生幻听
Rainville et al (1997) 使用催眠建议来改变有害刺激的不愉快程度,但不改变疼痛感知强度。实验发现前扣带皮层(anterior cingulated cortex)对疼痛的不愉快成分有所反应
Crawford et al (1993) 两组男性参与者(低催眠易感性和高催眠易感性),对比他们在清醒与催眠状态下,放松和两个手臂经历疼痛(注意到疼痛和实验人员建议麻木)


催眠的神经影像研究

神经影像研究的不同设计可能对试验结果的解释产生戏剧性的影响。在进行催眠的脑成像研究时,主要有三种方法。

未受控制的放松测量

第一种方法,在清醒状态下,参与者放松时,测量他们的大脑活动;然后催眠这些参与者,进入催眠后,在他们放松时,测量大脑活动。这两种情况下的差异被认为是大脑在催眠状态下的标示。


该方法的优点是逻辑简单,易于操作。然而,目前仍不清楚这两个条件是否平衡。这种方法中的实验控制是薄弱的,因为参与者在每个条件下的思维(他们在想什么)并没有严格控制或没有测量。这个方法得出的结果可能并不是测量催眠,有可能是测量其它未控制变量之间的差异。

McGeown et al (2009) 利用fMRI,分别在清醒状态和催眠状态下,扫描了高催眠易感性和低催眠易感性受试在放松时的大脑。其中,高催眠易感性参与者在催眠状态下,左侧额内回(left medial frontal gyrus)的活动明显减少。这个区域是“默认模式网络”(default mode network),一组在放松/休息状态下活跃的大脑区域。


图McGeown等人2009年神经影像研究结果。蓝色为高催眠易感性参与者在催眠时,处于休息状态下,降低活跃的区域;红色为低催眠易感性参与者在催眠时,处于休息状态下,降低活跃的区域。黄色表示显著的组间差异(直接比较时,高催眠易感性组比低催眠易感性组失活更多)


利用建议来控制

第二种方法增加了一层实验控制。在测量大脑活动时,参与者不是简单地放松,而是执行一项任务(通常在这种情况下,向他们给出一个催眠建议)。


这种设计在一定程度上控制了“思维的内容”。每个参与者对建议的响应表现(即他们对效果的感受有多强烈)也可以被测量,因此与表现相关的差异可以被移除。


利用任务来控制

第三种方法比较了清醒与催眠下的大脑活动,参与者在每种状态下执行相同的任务(与方法二中的任务建议不同),与方法二类似,任务同样用来控制“思维的内容”。


Egner, Jamieson & Gruzelier (2005) 的实验就使用了这种设计。他们分别测量了高催眠易感性和低催眠易感性参与者在执行斯特鲁普任务(stroop task)时的大脑活动。执行斯特鲁普任务需要参与者抑制自动反应,这个任务通常与大脑的前扣带皮层(anterior cingulated cortex)有关,这个大脑区域被认为参与“冲突监控”(conflict monitoring)。Egner等人发现:催眠状态下,低催眠易感性参与者,该区域的活动减少;高催眠易感性参与者,该区域的活动增加。他们将这些结果解释为高催眠易感性与低催眠易感性的执行控制过程不同,并认为,对于高催眠易感性人群而言,在催眠之后执行功能受损。此外,他们认为这些结果并不支持观点(“催眠是一种高度注意力集中的状态”)。


图Egner等人2005年神经影像研究结果 (A)前扣带皮层区域表现出与冲突相关的活动;(B)在基准意识状态下和催眠条件下从感兴趣的区域提取的冲突相关活动

 

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