来源 | 北京大学心理与认知科学学院官网
魏坤琳课题组合作研究揭示压力因素影响航天员的动作控制
中国载人航天发展迅速，但是空间飞行环境对航天员认知的挑战尚有诸多未知，特别是航天员在太空中的感知和动作控制能力的变化规律尚不明确。
北京大学心理与认知科学学院魏坤琳教授课题组与中国航天员科研训练中心团队合作在Nature出版的期刊npj Microgravity上发表题为 Stressors affect human motor timing during spaceflight（https://www.nature.com/articles/s41526-024-00439-8）的论文，提出空间飞行环境下的非特异性压力因素影响了航天员的感知动作控制能力。
长期以来，航天界认为在轨工作环境中的非特异性压力因素（包括隔离密闭环境、高工作负荷、睡眠干扰等因素）影响了航天员的感知与动作控制。但是，在轨的微重力也可以直接影响人类的感知和动作控制，因此非特异性压力因素能否通过影响认知系统造成动作控制特征的改变还存在争议。本研究采用了极简的手指按键任务（图1A），最小化了微重力对动作控制的直接影响，并通过在中国空间站任务中开展的行为学实验，量化研究了航天员在飞行前、飞行中、飞行后的动作时间控制特征。结果发现，在轨飞行期间航天员的动作时间控制的变异性增加，且这种增加具有在轨特异性：航天员飞行前与飞行后无变化，同时地面控制组的多次测量也没有变化。
通过对动作时间的认知建模（图1B），该研究进一步发现，动作时间控制变异性增加并没有伴随动作执行能力的下降，而是伴随着神经中枢的动作计划的变异性上升（图1C）。因此，该结果提示在轨的非特异性的压力因素造成了认知改变，进而造成了动作控制的改变。
图1.同步+延续的节奏性按键任务。A)：任务示意图。被试按键以同步于节律声音刺激，声音结束后，延续其按键节奏直至试次结束。B）将按键的时间节律分离成中枢噪音和外周动作噪音的数学模型示意图。C）航天员在飞行前、中、后的动作同步的噪音变化情况。动作噪音没有变化，而中枢噪音显著增加。
空间飞行环境为研究人类认知提供了独特的平台，同时对航天员认知的研究也为载人航天任务的安全高效实施带来了启示。感知动作能力是影响航天员在轨工作绩效的基础能力，对其规律的掌握将有助于航天员未来的长时间空间驻留，对航天人因设计和人员训练也有一定的指导意义。
北京大学心理与认知科学学院魏坤琳教授和中国航天员科研训练中心人因工程全国重点实验室王春慧研究员为本文共同通讯作者，魏坤琳课题组已毕业博士生、中国航天员科研训练中心副研究员田雨和魏坤琳课题组博士后张昭然为论文的共同第一作者。该研究得到了载人航天工程航天医学实验领域项目、科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金项目等多个基金的资助。
苏彦捷课题组揭示高海拔环境对认知功能的影响
长期生活在高海拔地区对人的认知功能有什么影响？这个问题不仅对那些生活在高原地区的居民至关重要，也对那些计划前往高原地区旅行或工作的人们具有重要意义。2024年4月，北京大学心理与认知科学院苏彦捷课题组在神经科学领域专业期刊《Neuroscience and Biobehavioral Reviews》（中科院1区Top；IF = 7.6）发表题为“The effects of long-term high-altitude exposure on cognition: A meta-analysis”的学术论文。该研究探讨了长期暴露与高海拔环境下，个体认知功能的选择性适应问题。
全球范围内大约有5亿人生活在海拔超过1500米的高原地区。长期生活在高原地区会经受低氧、低气温和少降雨等生态压力，其中低氧会威胁人类的生存，需要生理上的习服和适应。无论是在世居高原的居民（例如：藏族人、夏尔巴人、安第斯人和埃塞俄比亚人），还是在长期移居高原的人群中，都表现出了对低氧压力的生理适应。但大脑的认知功能是否也能够适应高原低氧暴露仍不清楚。此外，大脑作为神经生理调控的中枢，探究对大脑功能如何适应低氧环境尤为重要。
本研究对49项研究（6,191人）进行了三水平元分析（图1）。纳入的研究中，暴露时长范围为30天-37.5年，海拔高度范围为1650米-8848米。认知任务类型涵盖了以下八类：感知觉过程、心理运动、长时记忆、工作记忆、抑制控制、问题解决问题、言语能力和其他。此外，本研究还将个体的适应水平、人口统计学变量等调节因素纳入分析，以全面评估长期高海拔暴露对认知所产生的影响及其调节效应。结果显示，长时间高海拔对认知表现存在中等程度的负面影响（g = -.40）。心理运动和长时记忆的下降最为明显，工作记忆和言语能力存在中度程度下降，而感知觉过程、抑制控制和问题解决的能力并没有受到影响。此外，居住在海拔大于4,000 m和高海拔移居者能够显著预测认知下降。这提示我们4000米可能是移居者认知功能适应的最高阈限。
图1. 文章筛选流程图
综上，虽然高原低氧环境会给人类带来生存的挑战，对认知功能产生负面影响，但无论移居还是世居群体都会表现出对认知功能的选择性适应。我们认为，大脑在面临资源分配不足的压力时，会优化资源配置，优先保障即刻生存功能，如，感知觉、抑制控制和问题解决能力等，同时在其它需要更高代谢成本的任务上做出妥协，如心理运动能力和长时记忆（图2）。此外，低氧对世代居住在高原地区的人群认知功能的影响并不显著，这提示这种认知资源配置能力具有遗传基础。最后，我们认为，虽然机体能够通过生理适应和优化认知资源分配的方式来平衡低氧所来的压力，但当低氧程度超过一定阈值后，会对人脑认知能力提出更严峻的挑战。
本研究中国家自然科学基金面上项目(32071075、3237111)资助完成，论文第一作者为苏彦捷实验室博士生苏瑞（西藏大学教育学院讲师），通讯作者为苏彦捷教授，西藏大学教育学院硕士研究生贾淑荣为共同第一作者。西藏大学马海林教授，李昊博士，华南师范大学张得龙教授参与了本文相关工作。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763424001519?via%3Dihub
苏彦捷课题组揭示青少年消极解释偏向的模式及其与抑郁症状的关系
青少年时期是抑郁高发的阶段，消极解释偏向可能是其重要的认知基础。青少年对不同情境的消极解释偏向有哪些模式？哪种模式的青少年抑郁症状的水平更高？北京大学心理与认知科学学院苏彦捷课题组的研究“Profiles of context-based negative interpretive bias and the association with depressive symptoms in adolescence: Exploring the role of interpersonal emotion regulation”发表于Personality and Individual Differences杂志（JCR-Q1；中科院二区TOP）。文章基于Social Baseline Theory与cognitive model of depression，探索了青少年在与父母、教师与同伴的社会互动情境中展现出了四种情境性消极解释偏向模式：“无情境偏向组”，“父母情境偏向组”，“教师同伴情境偏向组”以及“所有情境偏向组”。相比于“所有情境无偏见”组，其余各组青少年的抑郁症状水平显著更高，这表明抑郁症状对情境性消极解释偏向较为敏感，当青少年对某一情境的社会信息具有较高水平的消极解释偏向时，就会引发其较高水平的抑郁症状。
Fig. 1. Visual representation of the profiles based on the standardized scores on the context-based negative interpretive bias towards teacher, peer, parent-contexts.
此外，这一研究还揭示了人际情绪调节的重要作用。对于那些对部分社会互动情境具有较高水平消极解释偏向的青少年，如果能够通过人际互动的方式进行有效的情绪调节，其抑郁症状相较于同组个体处于较低水平。研究的结果对青少年抑郁的早期预测与干预研究提供了科学依据，基于社会互动中的认知偏向与情绪调节能够开发有效的青少年抑郁干预方案。
Fig. 2. The moderating effects of interpersonal emotion regulation.
Note: Negative-IER = Interpersonal negative emotion regulation; Positive-IER = Interpersonal positive emotion regulation. Profile 1 = “all contexts unbiased” group, profile 2 = “parent-context biased” group, profile 3 = “teacher- and peer-contexts biased” group, and profile 4 = “all contexts biased” group.
苏彦捷课题组的王依宁博士后为本文的第一作者，苏彦捷教授为本文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金的支持。
Wang, Y., & Su, Y. (2024). Profiles of context-based negative interpretive bias and the association with depressive symptoms in adolescence: Exploring the role of interpersonal emotion regulation. Personality and Individual Differences, 231, 112841. https://doi.org/10.1016/j.paid.2024.112841
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