应激是机体对环境刺激具有非特异性的生物学反应现象。应激对健康、行为及工作效率的影响已成为国际上重要的职业卫生问题之一,所以评价应激程度具有非常重要的意义。各种内外环境因素及社会、心理因素刺激均可以使人体或动物产生应激反应,这种反应会在不同程度上引起认知能力的改变。有文献研究表明,情绪稳定性作为一种人格特征,存在明显的个体差异,同时对个体具有相对稳定性。这种稳定性既有认知评价、人格特征、气质类型等个性因素,也有生理学基础。随着近代生命科学的发展,研究工作者对应激认识从早期的现象观察和描述,逐渐发展为从“心理-神经内分泌-行为”多学科多角度,更加系统全面地揭示应激的生理与心理响应特征,及应激对大脑、心理与行为活动影响的深层机制。应激生物标志物检测研究一直是生理学、医学、运动学、心理学研究等所关注的重点。深入研究基于应激标志物的评估方法及应激响应规律,对预防各类应激损伤有重要意义。目前,应激评估方法主要有问卷调查法、行为观察法、电生理、生化及脑成像检测法等多种方法。其中,基于生化检测的评估方法具有客观、准确的优点。但是,对生物样本中的神经活性物质进行定量分析需要非常灵敏、精密的分析方法,这已成为相关研究顺利开展的关键环节。本文选取无创样本唾液,并以唾液α一淀粉酶和皮质醇等为目标物,深入探究其作为应激标志物在认知神经科学等相关研究中的可靠性和有效性。本文主要开展了以下六个主要内容的研究工作：(1)应激研究技术平台的建立及优化；(2)多参数评价应激对小鼠脑与行为的影响；(3)运动对应激标志物的影响初步研究；(4)多参数评价人体心理应激研究；(5)个体特质在心理应激中的调节作用；(6)应激对注意调控能力的影响。具体工作如下：一、应激研究技术平台的建立及优化(1)生物标志物快速检测技术的构建及优化①化学发光免疫法快速测定前白蛋白方法的建立：将聚乙烯亚胺(PEI)修饰的磁颗粒(MBs)通过戊二醛偶联抗体(Nb1),所形成的免疫磁珠(MB/PEI/Nb1)能够特异的结合前白蛋白(PA)形成免疫复合物。该复合物可与包被有辣根过氧化物酶(HRP)和检测抗体(Nb2)的SiO2纳米粒子(HRP-SiO2-Nb2)形成免疫夹心复合物(MB/PEI/Nb1-PA-Nb2/SiO2-HRP)。复合物中的HRP催化鲁米诺、对碘苯酚(PIP)及H2O2反应,提高化学发光(CL)信号。该方法的检测限为0.01μgL-1,线性范围0.05到1000μg L-1,完成整个操作只需40分钟。②六种单胺类神经递质的高效液相色谱-荧光检测法的优化：6种目标物分别为去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、3,4二羧基苯乙酸(DOPAC)、3-甲基-4-羟基苯乙二醇(MHPG)、5-羟色胺、5-羟吲哚乙酸(5-HIAA),采用CosmosilC18 (4.6x250 mm,5μm)色谱柱,流动相：0.1mol/L的醋酸钠溶液：甲醇(体积比5：95),pH为6,其中含0.2mmol/L乙二胺四乙酸二钠；流速2.0 mL/min;在2-300pmoL范围内,目标物具有较好的线性关系(0.999),每种神经递质的回收率为95%-102%。优化后的方法适用于脑组织不同区域的单胺类神经递质检测。③唾液α-淀粉酶(sAA)流动注射分析方法优化：在本组前期研究的基础上进行进一步优化条件,建立了更加快速、简便的sAA流动注射光度测定法。该方法测定一个样本的周期仅为34秒,可以实现自动化操作,精密度高,避免人工操作上时间控制不当所导致的测定差异大的缺点。④其他检测方法的建立：基因检测方法、近红外脑成像检测技术。(2)应激模型的构建及优化应激模型是研究应激与神经内分泌、行为关联性的重要手段。因为大部分研究都是建立动物模型,因此人类数据有限,但啮齿类动物和非人灵长类的一些研究数据,可以应用于人体模型。通过文献总结,我们分别建立了针对动物和人体应激相关的模型,包括小鼠应激模型和人体应激模型。(3)应激评价方法的构建为了考察应激对机体的影响,本课题选择了多种实验范式以测评动物及人体行为。针对小鼠的有：高架十字迷宫、摄食抑制行为、强迫游泳实验、社交行为实验；针对人体的有：Stroop实验、心算评价、眼动实验等。二、多参数评价应激对小鼠脑及行为的影响束缚应激是研究早期事件对行为改变广泛应用的模型之一。但是束缚应激能否引起社交焦虑行为,运动是否能够起到有效干预作用尚存有争议。因此,我们对1月龄小鼠分别进行了每天两小时,共两周的束缚应激试验研究。结果表明,相对于正常控制组,束缚应激小鼠(出生后28天-37天)焦虑和抑郁行为明显提高。此外,束缚应激小鼠行为改变还伴随其海马HDACsmRNA表达和不同脑区神经递质水平的改变。有氧锻炼有效的缓解了束缚应激导致的单胺类神经递质、HDACs mRN A表达和多种行为的改变。研究结果说明束缚应激会导致社交及情绪相关行为的改变,而运动干预会起到缓解作用。三、运动对应激标志物的影响初步研究本文主要探讨儿童在运动应激条件下,sAA活力指标的变化规律,考察其作为一种客观的评价运动应激的生物学参数的可能性。被试为120名小学生。在运动应激条件下,采集他们测试前30分钟、测试结束后即刻及测试结束休息30分钟后的唾液样品。利用流动注射法测定sAA的浓度。本研究的结果显示,被试的sAA水平在运动应激的不同阶段之间无显著性差异,但在不同年级分组之间明显存在个体差异；结合问卷分析,我们推测sAA活力水平可能受到人格对应激的评估和调节作用。流动注射快速测定sAA的方法在客观评价运动应激方面有潜在应用价值。四、多参数评价人体心理应激研究探讨在心理应激压力下,sAA指标与心理应激的相关性,考察其作为一种客观的评价心理应激的生物学参数的可能性。被试为44名研究生(男女生各22名),年龄为23-27岁。在Stroop测试、心算测试心理应激条件下,采集他们测试前10分钟、测试结束时以及测试结束休息10分钟后的唾液样品。利用流动注射法测定sAA的浓度。结果显示被试的sAA水平在心理应激实验时明显变化,也表明流动注射快速测定sAA的方法可用于客观评价心理应激。五、个体特质在心理应激研究中的调节作用为了验证TPQ问卷中的3个人格维度是否与应激的神经内分泌反应相关,我们招募了64名健康本科学生,通过填写TPQ问卷,将全部被试分别分为猎奇(NS)、危害避免(HA)及奖赏效应(RD)值高低不同的两组。所有被试均参加Stroop联合心算的应激测试并测定心率变异性和sAA指标,统计分析分析比较组间差异。结果表明：①高NS组Stroop完成数量显著高于低NS组；高NS、HA组Stroop测试平均反应时显著高于低NS、HA组。②Stroop测试后sAA活力水平显著高于测试前的安静值；心算后高HA组的sAA水平显著高于低HA组。③心率变异性中的Stroo P前均一化低频成分Stroop前(LFnul),均一化化高频成分(HFnul),低频／高频(LF/HF1), srtoop后相邻RR间期差值的均方根(RMSSD2),均一化化低频(HF2)、心算后即刻高频成分(HF3),相邻正常R-R间期差值均方根(RMSSD3)等指标高NS、RD组显著高于低NS、RD组。结果显示不同人格维度与sAA活力和心率变异性参数间存在相关性,对人格的生物基础提供了理论支持。结果说明TPQ人格中的猎奇和奖赏维度可能是影响应激响应特征的重要调节因子。六、应激对注意认知调节能力的影响视觉注意的认知调控常用于运动员技战术的日常训练,但在比赛中采用这种策略却很难奏效。本研究深入探索了高水平重剑运动员和普通大学生在面对模拟对手进攻时视觉注意线索的变化特点。学生组随机分为应激组和控制组,应激组接受冷水刺激。刺激后,检测所有被试对模拟对手进攻的视觉注意眼动规律,并检测sAA及唾液皮质醇指标。结果发现,专业运动员有更高效的首注视点注意效率。应激降低了普通大学生视觉注意的认知调节能力。唾液应激标志物可以作为评价不同特质个体视觉注意控制能力的潜在指标,评价注意认知调节水平。