注意大脑:强迫症患者是如何陷入思想和行为的

新的研究表明,特定神经回路的异常与强迫症患者缺乏灵活性有关
3月15日

我们大多数人都认为强迫症(OCD)就是小题大做。但实际上情况要严重得多,它会使患者陷入困扰——侵入性的、不想要的想法——以及重复的、强迫性的行为。有时,患者的思维或行为模式可能看起来完全不合理。

这可能会让我们中的一些人相信,患者只是没有足够的意志力来停止这些行为。在历史的长河中,患有强迫症和其他精神疾病的患者一直被污名化,这种疾病被视为放纵或软弱的表现。这种看法背后的原因仍然很普遍,部分原因是这些疾病中的一些与大脑的任何明显损伤无关。这将精神疾病与神经系统疾病(如帕金森病)区分开来,帕金森病的损害是可见的(即多巴胺能细胞的退化)。

重要的是,磁共振成像(MRI)的引入使科学家能够仔细检查大脑,并通过这样做,找到强迫症患者功能和结构异常的证据。因此,虽然我们对强迫症的理解仍然不完整,但这种和其他“精神”障碍显然有生物学基础。

我们剑桥大学团队的新研究发表在生物精神病学在理解这种大脑异常与强迫症患者的认知特征之间的关系方面迈出了一步。

在我们的研究中,43名强迫症患者和44名对照组(没有强迫症的人)被要求用一种特定类型的MRI方法进行实验。参与者必须躺在扫描仪里,盯着一个十字架看一小段时间。当他们休息时,从他们的大脑中获取数据。然而,大脑从来没有真正处于静止状态,通过复杂的分析,有可能调查信息是如何在大脑回路中流动的,连接大脑的不同部分。因为参与者没有参与任何特定的任务,这种分析确定了特定电路的潜在的、基线的连通性。

第一个发现是强迫症患者大脑特定区域之间的信息流被打乱.在连接额叶皮层(大脑的导体)和基底神经节(位于大脑深处的核)的神经通路中发现了异常。特别是,背额纹状体通路内的交流被证明是中断的,因为这些大脑区域之间缺乏“喋喋不休”。相反,在强迫症患者的大脑中,一个包括腹侧额纹状体通路的互补回路超负荷或过度连接。

在同一项研究中,我们将这种特定的改变模式与认知任务的表现联系起来。这些行为测量是在扫描仪之外收集的,通常旨在测量认知控制能力。认知控制与大多数思想和行为有关,如解决问题、注意力、决策和习惯形成。

其中一个被测量的任务认知灵活性它可以被定义为将注意力从先前相关的刺激中分离出来,然后将注意力转向新刺激的能力。即使强迫症患者能够将他们的注意力调整到一个刺激上,他们在将注意力从这个刺激上转移到另一个刺激上的能力上也表现出了特殊的困难。另一项单独的任务显示强迫症患者在能力方面存在困难提前计划并组织最佳行动方案,以达到特定的目标。

在最后一步,我们将休息时的大脑连通性与在扫描仪外获得的认知任务的表现联系起来。我们发现,在特定的、独立的额纹状体回路中,连接减少能够预测这些任务中的认知表现。因此,特别僵硬的强迫症患者在负责灵活适应刺激能力的额纹状体回路中也减少了串扰。另一个额纹状体回路的连通性降低导致以目标导向的方式进行计划的能力下降。

重要的是,我们的研究揭示了快速脑部扫描的潜力,比如静息状态,以定义与客观认知测量相关的神经细胞连接模式。因此,静息状态连通性可以作为一种生物标志物,与认知特征的行为测量一起,它可以更好地表征可能有不同症状的患者认知和连接概况.静息状态是一种很有前途的工具,在未来可能具有临床意义,特别是考虑到它相对容易和简单的数据收集,以及它在相对较短的扫描时间内提供可靠的大脑图谱的潜力。

有趣的是,在“冷”的、没有情绪的情况下无法学习——比如上面描述的,以及测量认知灵活性和以目标导向的方式提前计划的能力——与背额纹状体回路的异常有关。相比之下,最近发表在《科学》杂志上的另一项研究美国国家科学院院刊研究发现,强迫症患者在“热”情绪环境下的学习与位于腹侧额纹状体回路内的区域异常有关。这一回路活动的改变与强迫症患者难以了解什么时候刺激是安全的也就是说,与轻微电击无关。

这些研究表明不同额纹状体回路的不平衡活动导致了强迫症的多面性.这表明,特定的大脑异常与特定的认知功能有关,这可能是我们在强迫症患者身上看到的一些僵化、不灵活行为的基础。例如,无法灵活地调节该关注哪个刺激或哪个刺激是安全的,这可能与强迫症患者的侵入性思维模式有关,这种思维模式一遍又一遍地专注于同一个功能失调的想法。难以以目标导向的方式提前计划可能会导致重复和习惯性的行为模式。然而,需要进一步的研究来了解认知特征的改变对症状的影响。

通过更好地了解与这种疾病有关的生物回路,我们希望开发出客观地告知每位患者疾病严重程度的措施。这些研究还旨在确定特定的神经相关物质,这些物质可以通过特定的行为和药物治疗来靶向。

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