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科学家经过荟萃剖析提醒反刍思想的默许网络脑机制

2019-11-07 13:50:31

近来,中国科学院心思研讨所行为科学要点实验室严超赣研讨组在脑成像范畴期刊NeuroImage宣布了题为Rumination and the default mode network: meta-analysis of brain imaging studies and implications for depression的荟萃剖析论文。该文章讨论了默许网络三个子体系在反刍思想(rumination)中的效果,成果提醒反刍思想和默许网络,尤其是中心子体系和背内侧前额叶子体系的激活存在亲近联系。

反刍思想是一种特定的反响形式,是指个别对消沉日子事情的原因、影响和成果的重复考虑。尽管渐渐的变多的研讨陈述反刍思想是一种跨确诊的现象,但它与郁闷亲近相关。以往研讨标明,反刍思想与重性郁闷妨碍(MDD)的严峻程度存在相关,能够猜测郁闷的发作和持续时间。此外,即使是健康个别,反刍思想越多,越有或许罹患郁闷,并且反刍思想能够猜测重性郁闷妨碍患者的郁闷复发。

近年来,默许网络(default mode network)遭到研讨郁闷症的临床神经科学家的重视。其与自我相关加工亲近相关,有助于直观地了解重性郁闷妨碍患者反刍思想的神经机制。此外,有研讨发现默许网络的功用反常与反刍思想亲近相关。以往研讨通常将默许网络作为一个全体,但是近年来Andrews-Hanna 等提出默许网络能够区分为三个功用不同的子体系,即:中心子体系(core subsystem),包含内侧前额叶和后扣带回,首要参加自我相关加工和协调别的两个子体系之间的交互影响;背内侧前额叶子体系(dorsal medial prefrontal cortex subsystem, dmPFC subsystem),包含背内侧前额叶、颞顶联合区、外侧颞叶以及颞极,在心智化和心思理论加工中起着及其重要的效果;内侧颞叶子体系(medial temporal lobe subsystem, MTL subsystem),包含腹内侧前额叶、顶下小叶后部、压后皮质、旁海马以及海马结构,首要与自传体回忆亲近相关。

以往研讨者选用多种范式讨论默许网络在反刍思想中的效果,发现内侧前额叶、后扣带、背内侧前额叶等默许网络的要害脑区均呈现出激活,也发现喙侧前扣带、尾状核、杏仁核和脑岛也呈现出反常激活。尽管以往研讨者对反刍思想神经机制的研讨爱好日渐浓郁,但关于反刍思想的神经机制并没有共同的知道。其间的或许原因包含不同研讨的样本量存在差异、人口学变量不同以及患者的临床特征存在差异。反刍思想的荟萃剖析对了解反刍思想的神经机制具有重要意义,但是现在并没有相关研讨。因而,该文研讨者对反刍思想的相关脑成像研讨进行一个荟萃剖析,以便整合不同研讨的成果,然后为了解反刍思想的神经机制供给一种综合信息。

该研讨选用SDM(Signed Differential Mapping)软件对反刍思想的脑成像研讨进行荟萃剖析。运用PubMed检索到2019年4月20日的反刍思想脑成像研讨,从中选出14个契合挑选规范的研讨,将这些研讨中陈述的坐标信息进行收拾,然后放入SDM进行相关剖析。将反刍思想和分神或操控条件进行比照后,得出反刍思想相关的大脑体素团块(图1)。

因为默许网络在反刍思想中的及其重要的效果,该研讨选用Andrews-Hanna等(Andrews-Hanna et al., 2014)提出的关于默许网络子体系区分的大脑模板(图2左边),调查与默许网络子体系堆叠的反刍思想相关体素数量。成果显现与反刍思想相关的体素有49.7%坐落中心子体系,18.2%坐落背内侧前额叶子体系,7.3%坐落内侧颞叶子体系。一起,该研讨还提取了坐落这三个子体系的反刍思想相关体素的Z值,成果进一步证明中心子体系呈现出最高的共同性激活(图2右侧)。

为了进一步验证这一发现,该研讨选用Andrews-Hanna等界定的关于默许网络三个子体系的11个ROIs(region of interest),然后将这些ROIs投射到默许网络的三个子体系上(图3左边),并提取其Z值,成果进一步验证了中心子体系和内侧颞叶子体系对反刍思想的影响较大(图3右侧)。

此外,该研讨选用Yeo等(Yeo et al., 2011)提出的大脑七网络分区进一步调查了反刍思想相关体素在这些脑网络上的散布状况。经过核算反刍思想相关体素在七网络中的散布份额,发现默许网络中有31.3%的体素与反刍思想相关,而其他各网络相关的份额均小于10%(图4左边)。该研讨还进一步将反刍思想激活的体素依据七网络分区进行了分类,核算七网络中每一个网络的体素在一切明显体素中占到的百分比,成果显现与反刍思想相关的一切体素中有66.2%的体素被区分到默许网络中,而区分到其他各网络的体素份额均小于10%(图4右侧)。

研讨成果证明,默许网络是反刍思想的潜在神经机制,尤其是中心子体系和背内侧前额叶子体系,与反刍思想联系最为亲近。这两个脑网络在心智化和自我相关加工中起着及其重要的效果。研讨成果与已有关于反刍思想的假定相共同,即陷于反刍思想的个别首要聚集于他们当时的心思状况以及与之相关的自传体回忆,而很少考虑未来。研讨成果与从前对郁闷症患者和健康对照组的反刍思想进行比照的研讨相共同,即郁闷患者与健康对照组比较,呈现出内侧前额叶、后扣带回、背内侧前额叶以及颞叶的反常激活。此外,也有研讨发现,郁闷症患者在反刍思想状况下呈现出内侧颞叶活动下降,一起随同前额叶激活增强的现象。这与该研讨中发现的内侧颞叶在反刍思想中活动较少相共同。

以上研讨成果提示,经过促进关于当时和未来新异影响的心智建构然后增强内侧颞叶的激活可当作医治郁闷症的潜在靶点。与之类似,选用重复经颅磁影响(rTMS)按捺背内侧前额叶子体系的活动,然后削弱患者心思理论的相关加工也可作为医治郁闷症的潜在机制。总归,该研讨成果为削减反刍思想以及郁闷症的医治供给了来自神经科学方面的依据。

该文章榜首作者为心思所助理研讨员周会霞,通讯作者为心思所研讨员严超赣。该研讨受中科院百人方案、国家自然科学基金(81671774、81630031)、国家要点研制方案(2017YFC1309902)等支撑。

图1:反刍思想和分神或操控条件比照后的荟萃剖析成果

图2:默许网络子体系示意图(左边);三个子体系每个别素Z值的小提琴图(右侧)

图3:默许网络子体系ROIs投射到荟萃剖析成果的示意图(左边)以及这些ROIs的Z值散布图(右侧)

图4:与七网络分区堆叠的反刍思想相关体素的百分比

来历:中国科学院心思研讨所