恐惧条件反射作为一种实验范式，已在多个科学领域中得到广泛应用。它不仅能够让研究人员在受控环境下研究恐惧学习的生理变化，还为理解恐惧本身及其相关过程（如学习、记忆、检索、消退和再巩固）提供了宝贵的工具。恐惧条件反射实验最早可以追溯到著名的“小阿尔伯特”实验，通过将中性刺激与不愉快的结果（如响亮的噪音）配对，使个体对中性刺激产生恐惧反应。该实验范式源自巴甫洛夫对动物食欲性条件反射的研究。在恐惧条件反射过程中，通常使用两个条件刺激（CS）：一个与无条件刺激（US）配对的条件刺激（CS+），另一个作为对照刺激但从未与US配对（CS-）。根据CS+与US配对的次数，可分为连续配对和部分强化程序。此外，还可根据US的呈现时间将条件反射分为延迟条件反射和追踪条件反射。通过这些实验程序，研究人员可以在行为和认知科学中进行深入探讨和应用。

 

为了研究人类恐惧条件反射中的心率变化，本研究采用了延迟和追踪条件反射范式，参与者被分为不同的实验组，分别接受延迟和追踪条件反射训练。在实验过程中，使用多种心理生理指标（如心率、皮肤电反应和恐惧增强的惊跳反应）来评估参与者对条件刺激的反应。实验设计包括条件反射训练、消退训练和保留测试三个阶段。条件反射训练中，参与者会反复接触到CS+与US的配对呈现；消退训练中，仅呈现CS+而不再伴随US，以便于形成新的抑制性学习；保留测试阶段则用于评估在条件反射训练或消退训练后的反应保留情况。为了提高数据的准确性，本研究采用了心率周期（HP）而非心跳频率（BPM）作为主要依赖变量，并建议在试验时间窗口内包含US呈现时段，以捕捉全部的心率减速和加速成分。

图1：心理生理条件反应

研究结果显示，在恐惧条件反射实验中，参与者对CS+的心率反应存在显著变化。具体来说，在条件反射训练阶段，参与者对CS+表现出心率减速（恐惧诱发的心率减慢），而对CS-则无明显变化。

图2：恐惧条件反射后心周期变化的示意图

不同个体间的反应也有所不同，有些参与者表现出心率加速反应，而另一些则表现出心率减速反应。在消退训练阶段，心率减速反应逐渐减弱，但在某些个体中仍然保持显著。

图3：Castegnetti等实验的心期反应

此外，研究还发现，恐惧诱发的心率减慢与自主神经系统的特定成分有关，通过对心率的频谱分析，可以更好地理解自主神经系统在恐惧反应中的具体贡献。

图4：Battaglia等实验的HP响应

本研究总结了人类恐惧条件反射实验中恐惧诱发心率减慢的作用及其研究方法。通过对不同研究的系统回顾，本文为未来的恐惧条件反射研究提供了理论和方法上的指导，并提出了一系列具体的实验设计建议。这些建议包括采用心率周期作为主要测量指标、在试验时间窗口内包含US呈现时段、使用中性刺激以避免对参与者生理激活的影响等。

未来研究还需进一步探讨恐惧诱发心率减慢的可靠性和有效性，特别是其在临床应用中的潜力，如作为诊断和治疗各种精神疾病的生物标志物。通过这些努力，研究人员可以更深入地理解恐惧反应的生理机制，为临床实践提供有力支持。

原始出处：

Battaglia， S.， Nazzi， C.， Lonsdorf， T.B. et al. Neuropsychobiology of fear-induced bradycardia in humans: progress and pitfalls. Mol Psychiatry (2024). https://doi.org/10.1038/s41380-024-02600-x