小脑与皮层下区域相互作用在认知失调中的关键作用:揭示精神疾病神经生物学新机制

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Brain Imaging and Behavior 2.4

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  认知失调(Cognitive dysmetria)现象在精神疾病研究中备受关注。为探究其与功能连接的关系,研究人员对精神分裂症(SCHZ)、双相 II 型障碍(BIPOL)和注意缺陷多动障碍(ADHD)患者进行研究。结果发现患者脑区功能连接异常,且与症状和特质相关。该研究为精神疾病治疗提供新思路。

  在神秘的大脑世界里,精神疾病一直是困扰人类健康的难题。其中,认知失调这一现象,就像大脑里混乱的信号,使得认知过程变得杂乱无章。尤其是在精神分裂症(SCHZ)、双相 II 型障碍(BIPOL)和注意缺陷多动障碍(ADHD)这些常见的精神疾病中,认知失调更是频繁出现,严重影响患者的生活质量。以往的研究虽然对这些疾病有所探索,但对于小脑区域以及皮层下区域之间的功能相互作用,却知之甚少。为了深入了解这些疾病背后的神经生物学机制,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《Brain Imaging and Behavior》杂志上,为我们理解这些复杂的精神疾病打开了新的大门。
研究人员为了探究认知失调与功能连接之间的关系,选取了 135 名年龄在 21 - 50 岁的成年受试者,其中包括 39 名健康志愿者(HC)、27 名 SCHZ 患者、38 名 BIPOL 患者和 31 名 ADHD 患者。这些受试者的数据均来自 UCLA 神经精神表型组学联盟(UCLA Consortium for Neuropsychiatric Phenomics)的公开神经影像数据集。研究人员运用了功能磁共振成像(fMRI)技术,分别在静息状态和工作记忆任务(如配对联想记忆任务)下,对受试者大脑进行扫描,分析小脑、皮层下区域以及其他脑区之间的功能连接模式。

在静息状态功能连接网络(FNC)模式研究中,研究人员通过多变量参数 FNC 测试,对比了不同组(SCHZ、BIPOL、ADHD 患者与 HC)之间的差异,发现了 9 对存在显著差异的区域对。进一步的事后检验表明,与 HC 相比,SCHZ 组对其中 8 对区域对有显著影响,而 ADHD 患者组中,左尾状核 - 右后苍白球这一对区域对的影响更为显著,BIPOL 患者组的区域对与其他组无显著差异。

在基于广义心理生理相互作用(gPPI)的任务 FNC 模式研究中,针对配对联想记忆(PAM)任务,研究人员在编码任务(PEncode)、正确匹配检索任务(PCorrect)和错误匹配检索任务(PIncorrect)条件下分别进行分析。结果显示,在不同任务条件下,不同患者组均出现了特定脑区的显著配对 ROI。例如,在 PEncode 条件下,SCHZ 和 ADHD 患者出现了独特的 ROI 对关系;在 PCorrect 和 PIncorrect 条件下,不同组涉及小脑、海马体等脑区的 ROI 对也有所不同。

研究人员还对显著 ROI 对与症状和特质评估之间的关系进行了分析。在静息状态下,发现部分脑区连接模式与症状维度相关,如左 - 右尾状核 - 苍白球连接与 HSCL 测量的强迫、抑郁和全球症状维度相关;在任务条件下,不同任务状态下也发现了特定脑区连接与症状和特质的关联,如在 PEncode 条件下,丘脑 - 纹状体连接与特质冲动性和双相 II 型易感性标记相关。

综合研究结果,研究人员发现,SCHZ、BIPOL 和 ADHD 患者的小脑与皮层下特定区域之间存在状态依赖的异常。这种异常的功能连接与患者的精神症状和特质评估密切相关。这一发现为认知失调的神经生物学基础提供了新的视角,表明研究和调节这些区域的异常连接模式,可能为治疗多种精神疾病提供新的策略。不过,该研究也存在一定的局限性,比如研究主要关注小脑的非运动区域和部分皮层区域,未涵盖其他重要的皮层区域;而且患者队列中大部分人接受过药物治疗,药物可能对研究结果产生干扰。但尽管如此,这项研究依然为后续的研究指明了方向,推动了精神疾病神经生物学机制的研究进展,有望为未来更精准、更有效的治疗方法提供理论依据 。

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