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GABA水平与精神分裂症谱系障碍中P300异常的联系:区域与症状相关见解

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这项研究为何重要

精神分裂症谱系障碍会让日常任务变得异常困难——比如跟上对话、在工作中保持专注或记住指示。该研究深入大脑内部,探查一种具有抑制作用的脑内化学物质GABA的变化如何与一种与注意力和思维相关的电生理信号的改变相互关联。理解这种联系有助于解释为什么部分精神分裂症患者症状较轻、认知能力较好,并可能指引出新的治疗思路。

观察大脑对重要声音的反应

当我们听到罕见且重要的声音——比如嘈杂环境中听到自己的名字——大脑会产生一种称为P300的短暂电位高峰,通过脑电图(EEG)测量。其中称为“P3b”的成分在后头部最强,反映我们多大程度上能集中注意力并更新对情境的心理表征。在精神分裂症谱系障碍患者中,P3b往往比健康人小,并且在症状加重时进一步减弱。本研究中,研究者让107名精神分裂症谱系障碍患者与107名健康志愿者执行听觉“奇异音”任务:在大量常规音调中按下按钮以响应少见的目标音调。

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结果显示,患者反应更慢、出错略多,且P3b振幅明显减小,尤其在中央和顶叶(后头部)电极位置更明显。

两类患者、不同的大脑信号模式

并非所有患者都相同。研究团队基于常用症状量表将患者分为两个簇:低症状组与高症状组。症状较重者表现出更广泛的P3b减弱,顶叶位置最明显,中央和额部也有下降趋势。相比之下,低症状组仅在顶叶出现轻度减弱,额部和中央区域的信号更接近健康水平。值得注意的是,较大的P3b振幅与更好的任务表现相关——更多正确反应与更快反应时,并且与简短认知测试得分更高相关。这支持了P3b不仅是实验室中的抽象测量,而是衡量一个人注意力与思维效率的实用指标。

在关键控制区测量脑内化学物质

研究者还使用磁共振波谱(MRS,一种特殊的MRI方法)测量了两处与控制与注意相关的大脑区域中的GABA及谷氨酸加谷氨酰胺的合成信号(Glx):前扣带皮层(ACC)与左侧背外侧前额叶皮层(左DLPFC)。这些区域负责工作记忆、决策与冲突监控——这些功能在精神分裂症中常受损。出人意料的是,整体上患者与健康对照在ACC的化学指标并无差异,两区的Glx水平在两组间也相似。然而,当团队聚焦于前述的簇时发现,症状较轻的患者在左DLPFC中GABA水平高于健康对照,而症状较重的患者并未表现出这种增加。

较高的GABA如何保护大脑信号

进一步分析显示,GABA或Glx水平是否与P3b振幅相关——研究发现,在患者中(而非健康志愿者),左DLPFC中较高的GABA与中央和顶叶头皮区域更大的P3b振幅相关,尤其是在低症状组中。

Figure 2
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这表明该控制区中额外的GABA可能有助于稳定脑电路中兴奋与抑制的平衡,使大脑对重要声音产生更强、更高效的反应。有趣的是,GABA本身并未直接与测试分数或行为表现相关,但它与P3b相关,而P3b又与认知表现相关。这种模式提示GABA作为间接性的、补偿性的途径,通过影响大脑信号来支持认知功能。

这对理解精神分裂症意味着什么

对外行人来说,结论是:部分精神分裂症患者的大脑前额“控制枢纽”中存在一种内在的平衡机制。该区域较高的抑制性化学物质GABA似乎支持更强的与注意力相关的脑电信号(P3b),而这种信号与更好的思维和任务表现相关。在症状较轻的患者中,这种基于GABA的支持机制似乎仍然发挥作用;在病情较重者中,这一机制可能已经失效。尽管本研究尚不足以直接指向现成的治疗方法,但它更清晰地描绘了脑化学、电脉冲与症状之间的关系,并提示未来有针对性地温和调节特定脑区GABA系统的疗法,可能有助于维持或改善精神分裂症谱系障碍患者的认知功能。

引用: Karslı, B., Meisinger, V., Hasanaj, G. et al. The link between GABA levels and P300 abnormalities in schizophrenia spectrum disorders: regional and symptom-based insights. Schizophr 12, 11 (2026). https://doi.org/10.1038/s41537-026-00730-5

关键词: 精神分裂症, GABA, P300, 认知功能, 脑成像