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前扣带皮层的代谢型谷氨酸受体5可预测个体间运动冲动性的差异,但不能预测风险决策

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为什么有些人先行动后思考

我们都认识这种人:常常抢先一步——脱口而出、点得太快,或在信号到来前就开始动作。心理学家把这类表现称为运动性冲动性。它在许多精神健康问题中都会出现,但我们仍未完全弄清楚大脑中哪些因素使得某些个体更容易冲动。这项对大鼠的研究指出了一个具体的大脑区域和一种特殊受体,这两者似乎共同影响我们在产生行动冲动时抑制行为的能力。

两类冲动性

冲动性并非单一现象。一方面是运动性冲动性:行动过快或无法停止正在进行的动作;另一方面是选择性冲动性:为了高风险或短期回报而做出决策,即便从长远看这些选择并不明智。研究者想知道两者是否由相同的大脑化学机制控制。他们聚焦于一种称为mGluR5的受体,它对大脑的主要兴奋性递质——谷氨酸作出反应,帮助维持神经回路的平衡。鉴于许多与冲动控制不良相关的精神疾病都伴有mGluR5的改变,研究团队问道:自然存在的该受体差异能否预测个体的冲动程度。

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自控能力不同的大鼠

科学家使用了两种经过充分研究且在冲动倾向上稳定不同的大鼠品系。一种称为Roman高回避(Roman high-avoidance)大鼠,天生更具运动性冲动;另一种Roman低回避大鼠则冲动性较低。为测量行为,动物参与了类似赌博任务的大鼠版。在每一轮中,大鼠可以在若干选项间做出选择,这些选项在奖励大小、等待时间和“惩罚”超时的概率上各不相同。在选择可用前的短暂等待期内按压计为提前反应——这是运动性冲动的标志。选择那些提供高但不太可能实现回报的选项则反映了更冒险的决策。如预期,高冲动性大鼠做出的提前反应远多于低冲动性大鼠,但两组在选择冒险选项的意愿上并无差异,这使得研究者能够将动作控制与冒险决策分开考察。

在大脑中寻找化学特征

在行为测试之后,团队用正电子发射断层扫描(PET)对大鼠大脑进行成像,这种方法可以可视化微量放射性示踪剂与特定受体的结合。他们使用的示踪剂可以结合mGluR5,从而估算不同脑区中可用受体的数量。总体而言,更冲动的大鼠在多个区域表现出较低的mGluR5可用性,包括部分前额皮层、纹状体、丘脑、海马和杏仁核。不过,逐体素的更细致分析突出了一个差异最显著的较小网络:运动皮层、一个称为丘脑的中继枢纽,以及尤其是前部额叶的一个区域——前扣带皮层(ACC),该区参与监控动作并调整行为。

与冲动行为相关的额叶热点

关键问题是这些脑区中的mGluR5水平是否真正与个体大鼠的冲动性相关。当研究者将受体可用性与全脑行为关联时,出现了一个明确的模式:在ACC中,mGluR5受体越少的大鼠,出现更多提前反应。这种明显的负相关在考虑到动机和警觉性差异后仍然成立,而且不仅在将所有大鼠合并分析时显著,在各品系内也各自存在。相比之下,在包括ACC在内的任何脑区,mGluR5水平都没有可靠地与赌博任务中的风险选择相关联。其它区域如纹状体、海马和杏仁核与运动冲动性之间显示了一些相关性,但这些相关性较不一致,且主要限定于冲动性较低的品系。

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这对理解和治疗冲动性的意义

这些发现表明,ACC中mGluR5受体的匮乏专门削弱了大脑对动作的制动系统,而不一定影响我们对风险回报的权衡。由于mGluR5有助于在局部电路中平衡兴奋与抑制,较低的受体水平可能使ACC偏向过度活动,从而在运动计划启动后更难抑制反应。这与人类研究将ACC化学改变与冲动行为联系起来的结果相呼应,也与动物实验表明增强mGluR5信号的药物能减少提前反应的发现一致。尽管这项工作在雄性大鼠中完成,尚不能证明因果关系,但它将ACC及其mGluR5受体指向了未来治疗过度运动冲动性的有希望靶点,同时大体上不破坏正常的风险评估。

引用: Marchessaux, F., Arrondeau, C., Goutaudier, R. et al. Metabotropic glutamate receptor 5 in the anterior cingulate cortex predicts individual differences in motor impulsivity but not in risky decision-making. Transl Psychiatry 16, 192 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03951-5

关键词: 冲动性, 前扣带皮层, 谷氨酸受体, 运动控制, 正电子发射断层扫描