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在多种精神疾病中识别共同的自发性脑活动改变

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这对心理健康为何重要

多种不同的心理健康状况,例如抑郁、双相障碍、精神分裂症、焦虑、强迫症和创伤后应激障碍,表面上可能非常不同。然而,患有这些诊断的人常常在情绪、思维和动机方面出现类似的问题。本研究提出了一个对病人、家庭和临床医生都很重要的基础性问题:这些疾病在静息状态下的大脑是否也具有共同特征?如果有,这可能揭示哪些跨越诊断标签的病因和治疗线索?

Figure 1. 不同的精神障碍在关键的情绪和认知回路中表现出共同的静息脑活动改变模式。
Figure 1. 不同的精神障碍在关键的情绪和认知回路中表现出共同的静息脑活动改变模式。

安静的大脑从未真正休止

即便我们闭眼静躺,大脑仍在活动,这种基线活动可以通过静息态功能性磁共振成像测量。一种常用指标称为低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation),用于跟踪局部脑区随时间波动的强度。作者汇集了来自210项先前研究的数据,覆盖一万多名患者和超过一万一千名健康志愿者。通过整合这些结果,他们寻找在不同精神诊断间始终与患者不同的脑区。

共享的“热点”和“安静区”

元分析揭示了显著的模式。跨越多种疾病,若干参与认知和情绪处理的脑区在患者中显示出比健康人更强的自发活动。这些“热点”包括支持计划与自我控制的额叶部分、帮助整合身体信号与情感的岛叶、与动机和情绪调节相关的扣带与内侧额区、检测威胁与恐惧的杏仁核,以及处理奖赏与习惯的纹状体。相反,位于大脑中央溝周围、控制随意运动和躯体感觉的区域,在患者中往往表现出较弱的基线活动。

Figure 2. 特定的脑枢纽显示出与皮质变薄、离子通道基因和情绪相关神经递质相关的活动改变。
Figure 2. 特定的脑枢纽显示出与皮质变薄、离子通道基因和情绪相关神经递质相关的活动改变。

脑连线与化学的变化

为探明这些功能性改变是否基于更深层的物理变化,研究者还汇总了有关皮质厚度的研究结果——这是衡量大脑外层细胞厚度的指标。他们发现,一些同样表现出异常强活动的额叶与岛叶区域,在多种疾病中也表现为皮质变薄,这提示大脑可能在受损区域加倍工作以补偿。研究组随后将活动改变图谱与大型人脑基因表达数据库及基于PET扫描构建的神经递质系统图谱(如多巴胺与血清素)进行了比较。

将症状与基因和脑化学联系起来

在患者中行为异常的那些区域富含参与跨膜运动带电粒子和操作离子通道的基因,这是让神经元放电的基本组成部分。这些区域还对应于多种传递系统,包括多巴胺、血清素、去甲肾上腺素、阿片和乙酰胆碱,均为已知会影响情绪、动机和焦虑的系统。当作者将其大脑图谱与大量任务态成像研究的模式进行比较时,发现与奖赏、情绪和恐惧相关的心理功能重叠最强。换言之,那些在静息态看起来被扰动的回路,正是人们用来感受愉悦、维持情绪平衡和应对威胁的回路。

这对理解精神疾病意味着什么

综合来看,研究结果表明,多数主要精神诊断在静息态存在共同的“神经指纹”,以额叶与岛叶区域、深层情绪与奖赏枢纽,以及运动与感觉区域为中心。活动改变似乎既与脑组织的细微变薄有关,也与控制神经元通信的基因和化学信使的变化相关。对于非专业读者,关键的信息是:抑郁、精神分裂症和焦虑等状况可能是部分共享的脑回路和分子层面紊乱的不同表现,而非完全独立的脑疾病。识别这些重叠之处可引导针对共同脑通路的治疗,而非仅限于单一诊断框架,同时也能解释为何不同诊断的人会在情绪、动机和运动方面出现类似困难。

引用: Guo, Z., Tang, X., Xiao, S. et al. Identification of common spontaneous brain activity alterations across psychiatric disorders. Transl Psychiatry 16, 244 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03986-8

关键词: 静息态功能磁共振, 精神疾病, 脑网络, 神经递质, 情绪与奖赏