9月1日,深圳大学心理学院陈琦教授课题组在《PLOS Biology》在线发表研究论文“Impaired midfrontal motor theta phase synchronization characterizes maladaptive motivational behavior in people with obsessive compulsive disorder”。该研究采集了36名强迫症患者与37名健康对照组被试,结合动机性Go/NoGo范式、脑电技术与计算建模,系统揭示了强迫症患者“知道行为不合理,却仍旧难以停止”这一临床症状背后的计算神经机制。
强迫症患者常常能够认识到反复检查、清洗、确认或排序等行为不合理以及没有必要,却仍旧难以摆脱由焦虑、威胁感或不完整感驱动的行为冲动。这种“认知上知道不该做,行为上却难以停止”的现象,是强迫症突出的临床特征,也被称为“知行分离”。既往研究多将这一现象归因于目标导向控制减弱或者习惯系统增强。然而,一个更为关键的问题尚未回答:强迫症患者究竟是没有发现自己的行为偏离了当前目标,还是已经发现了冲突,却仍旧无法将这一信息及时转化为有效的动作控制?
为了回答这一问题,研究采用动机性Go/NoGo学习任务(图1)。参与者需要学习不同线索的正确反应,以获得奖励或避免损失。奖励线索通常会促进行动,惩罚线索则容易诱发停止或回避反应。然而,当这种自动化反应倾向与任务规则发生冲突时,例如“为了获得奖励需要停止按键,为了避免损失则需要按键”。此时,参与者必须克服自动化反应倾向,按照已经学到的规则做出选择。
在此基础上,研究利用层级贝叶斯强化学习模型(Hierarchical Bayesian Reinforcement learning Model)进一步判断,冲突中的错误选择究竟来自奖励或惩罚线索直接诱发的巴甫洛夫反应倾向,还是来自根据结果反馈学习动作价值的工具性学习过程。随后,研究结合脑电分析,考察大脑能否识别巴甫洛夫反应倾向与任务目标之间的冲突,以及检测到冲突后产生的控制信号能否在行为反应前有效传递至动作系统。

图1 动机性Go/NoGo学习任务及实验流程
1. 强迫症患者知道应该如何选择,却仍易受到自动化动机倾向的驱动
行为结果显示,强迫症患者与健康组均能逐渐掌握不同线索对应的正确反应,说明患者能够理解或学习任务规则。然而,计算模型进一步发现,相对健康组,强迫症患者表现出更强的巴甫洛夫偏差与更低的学习率。也就是说,奖励与惩罚线索更容易直接驱动患者反应,而患者根据结果反馈更新行为选择的效率降低。这种“线索驱动,更新僵化”的计算表征使得患者即使已经获得正确规则,仍容易在冲突中做出不符合目标的选择。
2. 强迫症患者可以检测冲突,但控制信号未能及时影响行为
脑电结果显示,当自动化反应倾向与任务要求冲突时,健康组与患者组均表现出增强的中额θ活动,且冲突越高,中额θ功率越强。计算模型进一步发现中额θ不仅反映冲突检测,其增强还与工具性动作价值在选择中所占权重的提高有关,提示中额θ表征了加强目标导向控制的需求。因此,强迫症患者不仅能够检测冲突,更能在冲突中产生“需要加强控制”的神经信号。
值得注意的是,两组虽然在中额θ活动强度上没有差异,却在时间进程上存在关键差异(图2)。健康组的冲突相关θ增强主要出现在行为反应之前,有助于提前抑制自动化反应倾向支持目标选择。然而,强迫症患者的θ增强却持续到行为反应阶段,且缺少稳定的冲突相关反应前θ活动。换言之,患者并非未发现冲突,而是控制信号出现或发挥作用太晚,未能在动作输出之前完成有效调节。

图2 冲突相关中额叶θ活动的时间进程及计算模型结果
3. 中额叶—运动区θ同步调节异常为强迫症“知行分离”提供神经机制解释
脑网络分析揭示了强迫症“知道”与“做到”脱节的关键路径。在动机冲突条件下,两组均表现出增强的中额—外侧前额叶θ相位同步,说明强迫症患者仍能将冲突信息传递至负责目标表征的前额叶区域。相比之下,患者的中额叶—运动区θ相位同步并未表现出可靠的冲突相关增强。计算建模进一步发现,尽管强迫症患者中额—外侧前额叶θ相位同步异常,强迫症患者却仍旧选择这条路径来调节动机偏。因此,在动机偏差调节中,健康组形成了相互配合的调节模式(图3A,3C左),即中额叶—外侧前额叶θ同步增强工具性动作价值的贡献,加强规则维持;中额叶—运动区θ同步抑制由线索诱发的巴甫洛夫反应倾向,减少错误冲动。然而,强迫症患者却没有这种互补关系(图3B,3C右),部分患者在抑制巴甫洛夫反应倾向的同时也削弱了工具性动作价值的影响,而另外一部分患者虽然增强了工具性动作价值的作用,却也同时放大了巴甫洛夫偏差。

图3 中额叶θ相位同步对动机偏差的调节模式
综上,强迫症的“知行分离”可能源于保留的冲突识别与受损的动作抑制之间发生脱耦。这一发现将强迫症的核心障碍从单一脑区活动异常推进到控制网络之间的协调异常,也提示未来的神经调控研究可以由关注局部脑区,进一步转向中额叶—运动区长程节律同步这一潜在干预靶点。
陈琦教授团队博士生华南师范大学心理学院庞瑜和宁波大学附属康宁医院周东升为论文共同第一作者,深圳大学心理学院陈琦教授为通讯作者。该研究获得国家科技创新2030‒“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金资助。
论文信息:Pang, Y., Zhou, D., Peng, Z., Liu, W., Huang, R., Seger, C. A., & Chen, Q. (2026). Impaired midfrontal-motor theta phase synchronization characterizes maladaptive motivational behavior in people with obsessive-compulsive disorder. PLOS Biology, 24(9), e3003979.
论文链接:https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003979