The intriguing interplay between acute stress physiology and cognitive processes has long been noted. However, while stress-induced release of glucocorticoids has repeatedly been shown to impact brain mechanisms underlying cognition and memory, less experimental research addressed the effects of stress-induced central sympathetic nervous system (SNS) activation on cognitive performance. Moreover, despite the long-standing notion that the way performance is modulated by arousal may crucially depend on task complexity, mechanistic research demonstrating a direct, causal influence of altered SNS activity is scarce. Twelve healthy men participated in a placebo-controlled, pharmacologic dose-response study involving three within-subject assessments (1-week intervals). Subjective and objective indices of SNS activity as well as reaction time (RT) in three different tasks varying in cognitive demand (simple RT, choice RT, and verbal RT in complex mental arithmetic) were assessed during modulation of central SNS tone by intravenous infusions of dexmedetomidine (alpha2-agonist), yohimbine (alpha2-antagonist), and placebo. Cognitive performance was negatively affected by alpha2-agonism in all task conditions. By contrast, administration of yohimbine improved simple RT, while diminishing complex RT, supporting the assumption of a nonlinear way of action depending on task characteristics. Our results highlight the consequences of central (noradrenergic) SNS activation for cognitive-motor performance in RT tasks of varying complexity.

中文翻译：

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中枢交感神经系统对认知运动表现的影响。

长期以来，人们一直注意到急性应激生理和认知过程之间的有趣相互作用。然而，虽然应力诱导释放糖皮质激素反复影响脑认知和记忆的脑机制，但较少的实验研究探讨了应力诱导的中枢交感神经系统（SNS）激活对认知表现的影响。而且，尽管长期以来人们一直认为唤醒的方式来调节性能可能主要取决于任务的复杂性，但仍缺乏能证明SNS活动改变具有直接因果关系的机制研究。十二名健康男性参加了安慰剂对照的药理剂量反应研究，涉及三项受试者内部评估（间隔1周）。在通过静脉输注SNS调节中枢SNS音调期间，评估了认知需求不同的三个不同任务（简单RT，选择RT和言语RT）中SNS活动的主观和客观指标以及反应时间（RT）。右美托咪定（α2-激动剂），育亨宾（α2-拮抗剂）和安慰剂。在所有任务条件下，α2-激动都会对认知能力产生负面影响。相比之下，育亨宾的给药改善了简单的逆转录作用，同时减少了复杂的逆转录作用，支持了根据任务特征采取非线性作用方式的假设。我们的研究结果强调了中枢（去甲肾上腺素能）SNS激活对复杂程度不同的RT任务中认知运动表现的影响。并在静脉滴注右美托咪定（α2-激动剂），育亨宾（α2-拮抗剂）和安慰剂的过程中评估了中央SNS语调期间的语音和复杂RT口头表达。在所有任务条件下，α2-激动都会对认知能力产生负面影响。相比之下，育亨宾的给药改善了简单的逆转录作用，同时减少了复杂的逆转录作用，支持了根据任务特征采取非线性作用方式的假设。我们的研究结果强调了中枢（去甲肾上腺素能）SNS激活对复杂程度不同的RT任务中认知运动表现的影响。并在静脉滴注右美托咪定（α2-激动剂），育亨宾（α2-拮抗剂）和安慰剂的过程中评估了中央SNS语调期间的语音和复杂RT口头表达。在所有任务条件下，α2-激动都会对认知能力产生负面影响。相比之下，育亨宾的给药改善了简单的逆转录作用，同时减少了复杂的逆转录作用，支持了根据任务特征采取非线性作用方式的假设。我们的研究结果强调了中枢（去甲肾上腺素能）SNS激活对复杂程度不同的RT任务中认知运动表现的影响。在所有任务条件下，α2-激动都会对认知能力产生负面影响。相比之下，育亨宾的给药改善了简单的逆转录作用，同时减少了复杂的逆转录作用，支持了根据任务特征采取非线性作用方式的假设。我们的研究结果强调了中枢（去甲肾上腺素能）SNS激活对复杂程度不同的RT任务中认知运动表现的影响。在所有任务条件下，α2-激动都会对认知能力产生负面影响。相比之下，育亨宾的给药改善了简单的逆转录作用，同时减少了复杂的逆转录作用，支持了根据任务特征采取非线性作用方式的假设。我们的研究结果强调了中枢（去甲肾上腺素能）SNS激活对复杂程度不同的RT任务中认知运动表现的影响。