杰西卡·霍尔(Jessica Hall)

威尔·康奈尔(Weill Cornell)的最新研究已分离出四种不同的抑郁症神经类型。 但是其连锁效应的范围要广得多。 这项工作建立了抑郁症的生物标志物,为心理疾病的生理基础提供了新的思路。
该研究从一千多名参与者那里获得了fMRI脑部扫描,以回答一个问题:健康人和抑郁症患者的大脑有何不同? 结果发现,在“重度抑郁症患者”的总括范围内,存在(至少)四种不同的神经型,每种都有其自身的一系列相关症状。 而且神经型不是随机的。 他们沿着两个主要轴与症状群对齐:焦虑和快感不足(快感是指无法感到愉悦)。 作者将这些轴称为共享的病理核心,通过它我们可以了解大脑连接性与抑郁症状之间的关系。 这些新发现的异常连通性模式是抑郁症的生物标志物:神经科学已经追逐了很长时间,但没有成功。

从论文( 强调我们的 ):
我们发现,在这种共同的病理学核心上,异常功能连接的不同模式将四种生物型区分开,并与特定的临床症状有关。 例如,与对照组相比,在调节恐惧相关行为和重新评估负面情绪刺激的额叶扁桃体网络中,连通性的降低在生物型1和4中最为严重,其部分特征是焦虑加剧。 相比之下,在丘脑和额骨窦网络中的超连通性支持奖励处理,自适应运动控制和动作启动,在生物型3和4中尤其明显,并且与快感不足和精神运动迟缓有关。 在生物类型1和2中,扣带和眶额额叶前部区域的连通性降低,支持了动机和激励显着性评估,这种情况最为严重,其特征之一是无痛和疲劳增加。
要解析本研究的结果,了解词汇表将很有帮助。 额叶皮层,也称为前脑,与执行控制相关:这是让孩子防止自己伸手拿饼干的原因。 它发出抑制信号,并在我们的想法和我们所说的话之间提供过滤器。 边缘系统由一组与情感有关的大脑区域组成。 我经常称其为蜥蜴脑,因为边缘皮质是最早出现的皮质,它可能在爬行动物中出现,并且处理诸如恐惧和情感之类的深层动机。 杏仁核是边缘系统的一部分,它特别处理恐惧。 边缘系统的另一部分是深埋的前扣带回和眼睛后面的眶额皮质,它们都可以处理预期和动机。 错误的连接性会导致“不想”的感觉,即您没有足够的精力来应对接下来发生的一切。 类似地,纹状体和前脑之间的联系使奖励处理和身体运动的启动成为可能。 当前脑控制力过强时,人们会经历心理运动迟缓:重力增加了两倍的感觉,而这一切都是困难的。
概括地说,您可以说,与焦虑症有关的抑郁症的某些方面是由于我们感到恐惧的大脑各部分与行使对我们的感觉的控制能力的大脑各部分之间的异常连接。 杏仁核实际上说:“被吓到! 害怕情况或情况会使人动摇; 例如,在避免饥饿的狮子时,这一点很重要。 前脑对机器的其余部分施加控制:立即冲刺可能不是最好的操作方法,因为如果您跳跃并奔跑,饥饿的狮子可能会看到您,因此前脑可以抑制来自杏仁核的信号。 这可以使焦虑感得到透彻思考和推理。 但是,如果在没有狮子威胁的情况下,前脑对杏仁核的控制太少,则可能导致慢性焦虑。 同样,如果边缘系统未完全连接,或者与前脑和纹状体之间的连接过多而使边缘系统受到抑制,则可能导致慢性快感不足。

脑成像技术从相貌学和相貌学的角度出发已经有很长的路要走,但是仍然很难令人沮丧地将心理疾病与大脑疾病相结合。 该研究的摘要开始于:“生物标记物已改变了现代医学,但在精神病学上仍然难以捉摸,部分原因是诊断标记物与其神经生物学底物之间的对应关系较弱。”例如,当涉及抑郁症或精神分裂症时,这并不容易唯一的神经病学原因,没有可以解释每个人独特症状的吸烟分子或病变。 部分原因在于,当我们在DSM中定义精神疾病时,我们是根据症状(不一定是大脑解剖结构或生物标志物)进行的。 主要作者康纳·利斯顿(Conor Liston)博士说:“诊断标记并不总是与生物标记保持一致,因为诊断标记并非一开始就来源于生物学。”诊断失配的部分原因是,尽管事实是您可以将这些想法具体化为太多或太少的大脑连通性,大脑功能不只是您连接的方式。 我们有意识地对大脑进行的操作还通过神经递质和不断变化的突触链接来改变信息随时间流过的方式。
这项研究强化了抑郁症的画像,它不仅是具有数以千亿计的亚型的单一疾病,而且是一种综合症:一系列相关的问题和症状,可以通过它们如何重叠来理解。 事实证明,科学同意这样的想法,即有不止一种“合法”的压抑方式。 抑郁症的亚型,如躁郁症和卡塔尼亚病,仍然有其自身的症状特征和连通性问题。 但是,作为理解抑郁症的起源和症状,治疗疾病的另一种方式,还有一个共同的病理学核心是不容忽视的。

功能磁共振成像技术既是这项研究的基础,也是其要求的限制因素。 功能磁共振成像所见取决于患者大脑血液中的氧气量。 大脑在工作时会消耗氧气。 如果不同的大脑区域同时持续发光,则意味着它们都以较高的速率通过氧气,因此它们可能共享功能连接。 与对照大脑相比,此处功能连接过多的区域显示为暖色,而紧密连接的区域则显示为蓝色,因为它们之间的时间呈负相关。 即使两个区域没有通过某些纤维束进行直接的解剖连接,也可以通过某些上游大脑区域进行连接,并在上游区域发出其信号的同时亮起该连接。 结果,fMRI研究非常适合告诉我们大脑不同部位之间的功能关系。 但是它的时间分辨率意味着即使我们拥有最好的fMRI机器,我们仍然不能真正使用fMRI来告诉很多信息通过大脑的方向 。
但是,根据研究的结构和结果,我们可以做出一些推断。 参加这项研究的人有顽固的抑郁症状,对治疗和其他临床试验均具有抵抗力,因此这些结果不一定会延续到各种抑郁症患者的治疗计划中。 所发现的四个组之间的药物使用没有差异,这意味着它没有充分改变参与者大脑的静息活动以至于在不同的功能磁共振成像队列中均未显示出来,但也表明患者的药物具有更多的功能。对大脑主动,基于任务的功能的影响要大于其静止状态。 研究发现,在发现的四种神经型中,1型对经颅磁刺激的响应率为82.5%;对颅神经刺激的响应率为82.5%。 这些患者的症状有所缓解。 这意味着对于某些符合该生物型的患者,TMS可能是治疗计划的有用辅助手段。
大脑活动和大脑连通性之间的差异留下了许多重要的问题,我们将需要建立一个强大的人类连接组模型,尤其是可用于诊断和治疗疾病的模型,我们必须回答这些问题。 这是一项新工作,其研究方法和假设必须由其他研究人员在现场进行尝试才能被接受。 它提出了不在本文讨论范围内的特定问题。 当两个区域之间的连接异常时,仅仅是因为纤维束中的神经元太少还是太多? 还是连接了正确数量的神经元,但并非所有人都工作正常? 可能是因为在发送方和接收方之间某个地方丢失或回显了ping吗? 格式错误的“数据包?”其他精神病是否也有类似的神经型? 其中有多少是遗传的,有多少是环境的或来自生活经验? 研究必须将我们对功能性和静止连接体的新理解与最近发现的语义图以及我们不断发展的大脑网络图相结合,然后我们才能自信地回答此类问题。