焦虑是个体普遍常见的一种适应性行为,当危险出现时,引导个体做出适度反应,但过度的焦虑可能会导致一系列精神疾病问题的出现,比如恐惧症,抑郁症和创伤性应激障碍。尽管以往的行为研究已经证实应激生活事件会增加患精神疾病的风险,最近认知神经研究也证实大脑结构或者功能的改变可作为精神疾病的生理风险标示,因此通过对应激生活事件的神经机制研究,有利用我们探讨应激生活事件是如何引起大脑结构和功能改变,而这种大脑结构和功能的改变和焦虑或者抑郁心境是否存在一定联系依然值得我们探讨。另外,焦虑症病因学内在的风险因素之一是神经质。众所周知,神经质是气质类型中主要的人格特质之一,在一定程度上是有基因决定,并在青少年发展过程中表现为稳定的人格特质。神经质是多种精神疾病和行为健康出现问题的最重要内在因素,特别是那些常见的心理疾病,比如焦虑、抑郁和物质滥用等。如果把神经质作为正式的病因学元素,因此,对神经质的最基础的结构性研究变的十分重要。另外,神经质本身的复杂性(6个子维度),或者有研究者认为神经质包括负性情绪倾向和情绪的不稳定性两个大的维度,都说明了神经质的复杂结构,因此对神经质的各个子维度的神经机制探讨,以及对神经质的子维度、大脑功能或者结构与焦虑的三者之间关系的探讨,有助于我们理解神经质与焦虑的关系,尽可能为焦虑症状的早期发现和诊断,提供认知神经方面的风险因子标示。研究一探讨重大应激事件(汶川地震)发生三年后,幸存者大脑结构和功能变化,揭示与焦虑相关的创伤应激障碍(PTSD)可能的复原和易感性神经机制。实验1和2比较经历汶川地震无PTSD症状的被试和健康组两组的结构图像和功能连接的差异,同时采用单变量和多变量分析的方法,分别在组和个体水平上比较创伤应激对大脑结构的影响。结果发现创伤暴露组在与情绪调节以及情绪反应相关脑区(背侧前扣带,dACC;喙下前扣带,rACC;杏仁核,amygdala;背内侧前额叶：dmPFC)的灰质密度显著大于健康控制组,并且dACC的密度大小与个体焦虑水平显著负相关,可能说明经历地震创伤事件后的幸存者,尽管没有表现出临床症状,但大脑结构依然受到影响,变化的大脑结构可能与情绪调节有关,进而调节个体的焦虑水平,保护其三年内避免发展为PTSD。基于我们自身的和以往研究,划定感兴趣区域,采用多变量模式分析方法对两组被试进行分类,并计算预测效力,结果发现dACC, rACC对创伤暴露组的预测能力强于dmPFC和杏仁核区域。这可能说明与情绪调节有关的dACC, rACC区域对创伤暴露群体鉴别力更好,同时可能说明了易损的区域可能也是与焦虑相关的PTSD易感性区域,这些区域结构的异常可能和PTSD发病机制有关。研究2中继续采用功能连接的方法,针对海马,杏仁核和腹内侧前额叶三者脑区之间的功能连接分析,比较创伤暴露组与控制组的差异,结果也发现了杏仁核和海马之间功能连接的增强,可能涉及地震相关的恐惧记忆；杏仁核和腹内侧前额叶的功能连接减弱,以及与创伤暴露组的最近生活事件压力呈显著正相关,进一步说明了创伤暴露幸存者的情绪调节能力虽然发生异常,但是调节能力依然能够维持自身的情绪调节能力,避免自身发展为PTSD。研究二中实验3我们采用核磁共振成像技术探讨创伤暴露非PTSD个体在执行慈善捐赠任务时大脑活动状况。结果发现,无论在捐赠小部分金额还是大部分的金额到校红十字会,实验组被试的纹状体激活显著低于控制组。我们还发现,单独在捐赠大部分金额到红十字会时,实验组的脑岛激活显著低于控制组。综合以上结果,我们推测异常的奖赏区域激活可能和创伤暴露组奖赏系统的紊乱有关。进而,我们认为创伤暴露经历可能导致了奖赏系统的紊乱,削弱了捐赠后积极情绪的体验,可能与焦虑或者抑郁的情感麻木、情绪体验有关。研究三使用多变量模式分析的方法,探讨大学生日常应激生活事件对大脑结构和功能网络的影响,以及结构或者功能网络的异常是否与焦虑相关。针对288名被试的多模态和行为数据进行分析,行为研究发现,生活事件与状态性焦虑(躯体抱怨)、特质焦虑,神经质(负性情感倾向、情绪不稳定性)显著正相关,可能说明了生活事件的次数和频率会造成个体身体健康问题,同时会造成心理问题比如焦虑,也可能导致个体对负性情绪信息更多关注。因此生活事件作为一个关键的应激源,对身心健康的影响起着关键作用。基于全脑灰质结构的研究进一步验证了推测,实验4我们采用多变量模式识别分析方法,结果发现与与躯体感知相关的左侧的初级感知觉皮层(额顶联合区),与注意朝向相关的左侧颞顶联合区,与情绪反应以及情绪记忆相关的杏仁核和海马旁回,同时还有与工作记忆或者是执行控制相关的dlPFC都能很好的预测生活事件对个体造成的大脑结构的异常。而且进一步分析发现,左侧额顶联合皮层与个体的焦虑水平呈显著负相关,楔前叶的皮层的灰质体积与个体的神经质水平呈显著正相关。因此我们认为作为焦虑发生的外在应激源的生活事件,在正常人群中,可能是通过与认知控制相关的额顶联合皮层以及注意相关的顶叶皮层来影响个体的焦虑水平。实验5针对288名被试的静息态影像数据,我们采用独立成分分析的方法,挑选出5个经典网络成分,前后部的默认网络,左右侧的执行控制网路以及凸显网络,使用多变量模式分析方法,用5个经典的功能网络预测个体所经历的生活事件压力,比较有意思的是,只发现左侧的中央执行控制网络能够很好的预测个体的生活事件。因此结合实验4和5,我们推测日常生活事件影响大脑结构可能主要涉及额顶和颞顶联合皮层,而且此区域的功能和结构异常可能和个体的状态焦虑以及特质相关的焦虑水平有关。研究四实验6针对同样的288名被试的静息态影像数据,我们采用同实验5一样的方法,采用经典的5个功能网络预测个体的各个神经质维度的得分,结果发现前部的默认网络对神经质下的自我意识维度有很好的预测效度；后部的默认网络能够很好的预测愤怒和敌意；而以脑岛和前扣带回为核心的凸显网络能够很好的预测个体的焦虑、冲动性以及愤怒和敌意；而左右侧的执行控制网络对各个子维度的预测效果都不是理想。因此此结果证实了我们推测,神经质的子维度可能具有不同神经机制,因此对个体的焦虑水平的影响可能具有不同的作用。因此在实验7中,我们针对288名被试的结构像数据进行体素形态学的分析,发现个体的焦虑水平(躯体抱怨)与海马旁回的体积有显著的正相关关系,进一步研究发现,个体的躯体抱怨水平受到海马旁回体积大小和神经质子维度下的特质焦虑的影响,而其他子维度影响效果并不显著。综述所述,本研究发现,无论是特大应激事件或是日常生活事件的积压都会对正常健康个体的大脑结构和功能产生影响,这些区域结构或者功能的异常与个体的焦虑水平存在一定联系。重大或者特大应激事件,比如汶川地震,对个体大脑结构和功能的影响主要集中在与情绪调节能力以及情绪反应相关的前额叶和海马、杏仁核相关区域,而日常生活事件主要集中在与感知觉、认知控制、工作记忆以及注意功能相关的额顶联合皮层,左右侧背外侧前额叶以及颞顶联合皮层等。另外,本研究首次针对神经质的各个子维度进行研究,探讨与各个子维度相关的功能网络,发现不同的网络对各个子维度预测效果不一,主要表现为默认网络和凸显网络内部连接的异常,因此神经质的各个子维度对焦虑的影响可能存在不同的作用,进一步研究发现神经质下的特质相关焦虑子维度与个体的海马旁回的体积的交互效应可以预测个体的焦虑水平的高低。因此以上结果可能为青少年时期焦虑的发病提供了初步的神经基础。另外,此结果可以延伸为个体焦虑水平可能同时受到,应激事件、个体人格特质差异以及大脑自身结构和功能的影响,因此将来的研究应该全面的,建立模型去探讨生活事件、大脑结构、人格特质与焦虑之间的关系。