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为探讨精神分裂症(SZ)和双相障碍(BD)的认知控制差异,研究人员利用 EEG 记录参与者完成三种 Flanker 任务时的脑电,发现 SZ 无 ERN 任务调制,θ 功率全任务减弱;BD 仅不愉快刺激错误试次 θ 功率减弱,两者 θ ITPC 均有情绪调制,为跨诊断研究提供依据。
在精神疾病的研究领域,精神分裂症(Schizophrenia, SZ)和双相障碍(Bipolar Disorder, BD)一直是备受关注的两大难题。它们虽传统上被视为不同疾病,但都存在认知控制缺陷等诸多共性,且在情绪情境中也表现出困难。然而,以往研究缺乏对两者在情绪情境下反应监测 θ 波段活动的同时探讨,这使得我们对两种疾病的神经机制异同了解有限。为了填补这一研究空白,进一步揭示 SZ 和 BD 在认知控制与情绪交互作用中的神经基础,相关研究人员开展了深入研究。该研究成果发表在《Biological Psychiatry Global Open Science》上,为理解这两种复杂精神疾病提供了新的视角。
研究人员来自密歇根大学医学院(University of Michigan Medical School),他们以 32 名 SZ 患者、33 名 BD 患者和 33 名健康对照(Healthy Control, HC)为研究对象,采用脑电图(Electroencephalogram, EEG)技术,记录参与者在完成三种改良 Flanker 任务(箭头、不愉快和愉快刺激任务)时的脑电活动,旨在探究组别和任务对反应后事件相关电位(Event-Related Potentials, ERPs,包括错误相关负电位 ERN 和正确相关负电位 CRN)、θ 波段总功率(4-8 Hz)和 θ 波段试次间相位相干性(Intertrial Phase Coherence, ITPC)的影响,并控制了年龄和准确率等变量。
研究结果
- ERP 任务调制差异:通过对 ERP 的分析发现,HC 和 BD 组的 ERP(ERN 和 CRN)在箭头任务中比不愉快和愉快任务更大(更负向),表现出明显的任务调制效应;而 SZ 组的 ERP 在所有任务中无显著差异,未显示出这种调制,提示 SZ 患者在不同情境下调节认知控制的能力存在缺陷。
- θ 功率的组别与任务效应:在 θ 功率方面,SZ 组在所有任务中均表现出 θ 功率减弱,显示出广泛的认知控制功能异常;BD 组仅在不愉快刺激的错误试次中 θ 功率减弱,表明其认知控制缺陷与特定情绪刺激相关。这说明 θ 功率可能是反映 SZ 和 BD 认知缺陷的重要指标,且两者的缺陷模式存在差异。
- θ ITPC 的情绪调制:对于 θ ITPC,三组均表现出情绪调制,即箭头任务中的 θ ITPC 大于不愉快和愉快任务。这表明尽管 SZ 和 BD 患者存在认知控制缺陷,但在相位相干性方面仍能对情绪刺激做出反应,提示 θ ITPC 可能涉及不同的神经机制,与任务特异性处理相关。
- 相关性与任务不变性:进一步分析发现,跨任务的 θ 功率呈正相关,表明 θ 功率具有任务不变性,可能反映了一般的认知控制能力;而 θ ITPC 在跨任务间无显著相关性,提示其具有任务特异性,与特定任务的神经处理过程相关。
研究结论与意义
本研究通过对 SZ 和 BD 患者在不同情绪情境下反应监测的 θ 波段活动进行深入分析,揭示了两者在认知控制与情绪交互作用中的差异和共性。SZ 患者表现出广泛的 θ 功率减弱和 ERP 任务调制缺失,提示其认知控制功能的全面受损;BD 患者则在特定情绪刺激下出现 θ 功率减弱,表明其认知控制缺陷与情绪处理密切相关。同时,θ ITPC 的情绪调制在三组中均存在,为理解认知控制的神经机制提供了新的维度。
该研究的重要意义在于,首次同时探讨了 SZ 和 BD 在情绪情境下的反应监测 θ 波段活动,为跨诊断研究提供了关键数据支持,有助于重新认识 SZ 和 BD 的谱系关系。研究结果不仅深化了我们对这两种精神疾病神经机制的理解,也为开发针对认知控制缺陷的跨诊断干预措施提供了潜在靶点,有望推动精神疾病精准医疗的发展。未来研究可进一步扩大样本量,探讨不同亚型和治疗状态对结果的影响,以更全面揭示 SZ 和 BD 的神经病理机制。