按：分享一篇最近发表在NC上的论文，本文使用了TMS和fMRI的方法，揭示了外侧前额叶中部对于情绪相关认知控制的因果性调控作用。
认知控制和目标导向行为需要中部外侧前额叶（mid-LPFC）的支持，有研究表明mid-LPFC也在情绪反应加工中起作用。受到焦虑、情绪障碍困扰的个体通常在情绪加工或情绪调节过程中表现出mid-LPFC的激活减少。不过，我们对mid-LPFC在情绪加工中的因果作用仍然知之甚少。
因此，本研究使用了经颅磁刺激(具体而言，使用了具有抑制性功能的continuous theta-burst stimulation, cTBS)，结合fMRI和多变量模式分析（MVPA），来验证mid-LPFC在情绪加工中的因果作用。实验任务选择了情绪Go-Nogo任务（AGNG），被试需要在看到目标刺激（开心面孔或恐惧面孔）的时候按键，并且在非目标刺激（如恐惧面孔）的时候不按键。该任务存在两个维度：反映了行动控制的Go vs. Nogo ；和反映情绪效价的积极情绪vs.消极情绪。同时，由于存在积极情绪趋近效应和消极情绪规避效应，行动控制和情绪之间存在相容和不相容（Congruent/Incongruent；例如负性情绪容易增加nogo的正确率）。
如图1所示，每个被试需要进行3个实验session，第一个是作为基线的fMRI的定位实验，通过MVPA分析找到每个被试的TMS的靶点（即mid-LPFC对go vs nogo解码正确率最高的位置）；后两个session是TMS+fMRI，一次TMS目标为mid-LPFC, 另一次的TMS目标是初级运动皮层（S1, 作为控制条件），在后两个session中，被试进行了TMS后会被立即送进fMRI进行任务态扫描。
图1: 实验流程和任务示意图
接下来看一下结果，结果表明，相比于控制条件，对mid-LPFC的cTBS的刺激干扰了mid-LPFC对行动控制的表征，即mid-LPFC不再能表征go vs. nogo信息，解码正确率回到基线水平（图2A）。同时，cTBS也干扰了AGNG任务的Nogo行为表现，尤其是在负性情绪条件下（图2B）。
图2: cTBS干扰了mid-LPFC对行动目标的编码，同时降低了No-Go反应的正确率（尤其是在负性情绪条件下）
为了探究cTBS影响了负性情绪下认知控制能力的原因，研究者调查了cTBS刺激mid-LPFC过后功能连接的变化（与刺激控制区域相比）。使用心理生理交互分析的方法（PPI），研究者发现了对mid-LPFC进行cTBS过后，mid-LPFC到额极/腹侧前额叶区域（frontopolar-mPFC）的耦合降低（图3A），而这部分区域通常被认为是属于默认网络（DMN）的一部分。先前研究认为，这部分脑区和情绪加工有关，并可能影响PFC的认知控制能力。因此，即使是在cTBS条件下，在负性情绪条件里，这些区域间更强的耦合与更强的行动控制表征存在一定正相关（图3B）。
图3: cTBS对功能连接的影响。（A）cTBS之后，mid-LPFC到一部分默认网络区域的功能连接耦合下降（蓝色区域）；（B）mid-LPFC到这些区域更强的耦合能预测go vs. nogo的解码正确率，耦合越强，表征越强。
综上，本研究使用了cTBS+fMRI+MVPA的方法，发现了mid-LPFC对于情绪相关认知控制的因果性作用。利用cTBS，可以降低该区域对于行动控制的表征，同时影响负性情绪下认知控制的行为表现，这种影响的原因或许是因为mid-LPFC到DMN区域的功能连接耦合受到了损害。
论文原文：
Lapate, R. C., Heckner, M. K., Phan, A. T., Tambini, A., & D'Esposito, M. (2024). Information-based TMS to mid-lateral prefrontal cortex disrupts action goals during emotional processing. Nat Commun, 15(1), 4294. doi:10.1038/s41467-024-48015-8
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