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创伤应激改变视觉刺激的神经反应:揭示创伤后应激障碍(PTSD)的早期神经机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月22日 来源:NPP—Digital Psychiatry and Neuroscience
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本研究针对创伤暴露后视觉处理神经环路的急性改变,通过功能性磁共振成像(fMRI)结合非情感性视觉刺激(闪烁棋盘范式),发现近期创伤暴露者(RTE)视觉皮层反应性降低,且与PTSD症状呈负相关。研究揭示了创伤对基础感觉通路的直接影响,为PTSD的早期神经机制提供了新见解。
论文解读
创伤性事件可能引发持久的心理障碍,其中创伤后应激障碍(PTSD)是最典型的后果之一。传统研究多聚焦于PTSD患者对威胁相关刺激的异常神经反应,但近期证据表明,基础感觉处理通路(如视觉系统)的功能改变可能同样关键。然而,创伤暴露后早期阶段,大脑如何处理非情感性视觉信息?这种处理是否与PTSD症状发展相关?这些问题尚未得到充分解答。
为解决这一科学空白,来自Mass General Brigham的研究团队在《NPP—Digital Psychiatry and Neuroscience》发表了一项开创性研究。他们招募了24名近期创伤暴露者(RTE)和16名无近期创伤的对照者(NRTE),利用功能性磁共振成像(fMRI)结合闪烁棋盘范式(一种非情感性视觉刺激),探究创伤对基础视觉处理的急性影响。研究发现,RTE组视觉皮层表现出更强的去激活(deactivation),且其与PTSD症状严重程度显著负相关。此外,RTE组的背内侧前额叶皮层(dorsomedial PFC)在刺激与静息条件下的反应差异消失,而视觉皮层与旁中央回的连接模式也异于对照组。这些结果首次揭示,创伤暴露可能通过干扰基础视觉处理环路的功能,进而促进PTSD症状的表达。
关键技术方法
研究采用多回波fMRI序列(TR=2000 ms)采集数据,通过闪烁棋盘(8 Hz)与注意力检查任务交替呈现的区块设计,对比两组神经反应差异。预处理使用FMRIPREP,统计分析基于AFNI软件,包括体素水平线性混合模型(3dMVM)和功能连接分析(gPPI)。队列来源于急诊科(ED)收治的创伤患者(伤后2-4周)及社区招募对照。
研究结果
视觉皮层的去激活与创伤暴露相关
RTE组在视觉皮层表现出比NRTE组更显著的去激活(图1),且这种差异在刺激和静息条件下均存在。进一步分析显示,RTE组视觉皮层的反应性降低与更高的PTSD症状评分(PCL-5)相关,尤其体现在侵入性症状、负面认知和过度警觉子量表上。
背内侧前额叶皮层的反应模式改变
交互作用分析发现,NRTE组的背内侧PFC在刺激条件下激活更强,而RTE组无此差异(图2)。这表明创伤可能削弱了前额叶对感觉信息的调控能力,导致认知控制功能失调。
视觉-运动环路的连接异常
功能连接分析揭示,NRTE组在视觉刺激期间视觉皮层与旁中央回(含运动皮层)的连接增强,但RTE组无此现象(图3)。这种连接模式的破坏可能反映创伤后感觉-运动整合能力的损伤。
症状预测价值
视觉皮层的反应性差异可预测RTE组的急性PTSD症状,而视觉-旁中央回连接强度与6个月后的症状呈正相关,提示不同神经指标可能分别对应短期适应与长期病理过程。
结论与意义
该研究首次证明,创伤暴露会迅速改变大脑对非情感性视觉刺激的处理方式,表现为视觉皮层去激活、前额叶功能失调及感觉-运动连接异常。这些发现拓展了对PTSD神经机制的理解,表明其病理基础不仅限于情感环路,还涉及基础感觉通路的广泛失调。研究为早期识别PTSD高危个体提供了潜在的神经标记,并提示针对感觉处理的干预策略(如视觉训练)可能具有临床价值。未来研究需扩大样本以验证结果的普适性,并探索其他感觉模态(如听觉)是否受类似影响。
(注:文中所有术语如fMRI、PFC等均按原文格式保留大小写及缩写,专业名词首次出现时已标注解释)
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