揭开焦虑大脑的神经代码
时间:2018-11-09 12:18:52 (次浏览 )
尽管我们对神经精神疾病(如焦虑和抑郁)的理解多年来突飞猛进,但我们的知识仍存在巨大差距。
试图破译宇宙中最复杂结构的内部运作必然会遇到困难。
在一个似乎仍然接近魔法的过程中,我们的感知,我们的自我意识和我们的情感被编织成一种体验 - 意识。这是神经元之间数万亿连接的结果。
多年的研究揭示了各种大脑区域的作用。例如,我们知道海马体对记忆很重要,杏仁核参与处理情绪。
然而,仅仅确定哪些区域与特定活动相关并不能让我们深入了解大脑如何产生如此生动的经验和情感。
深入研究情绪的复杂性
每个人都经历过情绪起伏。对于某些人来说,波动可能非常严重,以至于他们的生活受到严重破坏。这使情绪成为一个重要的研究课题。
焦虑症在美国影响了大约4千万成年人,例如,2016年,超过1600万美国成年人至少经历过一次重度抑郁发作。
采用核磁共振扫描等成像技术已经使科学家能够观察大脑中的新的细节。
由于参与者在设备的小隧道中一动不动,研究人员可以向他们展示情绪激动的刺激,然后观察大脑如何反应,因为情绪从积极变为消极。
虽然这些研究已经解开了关于我们大脑内部运作的信息,但是躺在MRI扫描仪内部的距离与现实生活相差甚远。
最近,研究人员首次设计了一项实验,测量现实生活中情绪的神经相关性。
神经科学家Edward Chang博士和精神病学家和神经科学家Vikaas Sohal博士领导了这个团队。两人都是加州大学旧金山威尔神经科学研究所的成员。
实时测量大脑活动
观察人类大脑的每分钟工作需要一组独特的参与者。
研究人员招募了21名患有癫痫的人,他们已经将40-70个电极植入大脑表面和一些更深的结构中。
参与者已接受电极准备手术,以移除负责癫痫发作的大脑部分。
这些植入物使科学家能够将大脑活动绘制7-10天。在此期间,参与者使用基于平板电脑的问卷记录了情绪的变化。
通过这种方式,科学家可以使用算法将情绪变化与大脑活动联系起来,该研究的主要作者Lowry Kirkby博士已经设计过。该小组的调查结果今天发表在Cell杂志上。
内在连贯网络
在研究情绪日记之前,科学家们搜索了大脑数据,寻找内在的连贯性网络。
这些网络是大脑区域的组,往往在同一时间是活跃的。科学家们将这种协调的活动意味着这些地区正在共同努力并进行沟通。
当科学家比较所有21名参与者的数据时,他们发现大脑区域的各种“集团”经常以相同的频率一起发射。
在13名参与者中,一个集团特别活跃。对该组的早期评估表明,他们都经历了相对较高的焦虑水平。
数据显示,当这个集团活跃时,它与情绪低落的感觉相关。
具体来说,研究人员观察到海马和杏仁核的联合活动。该活动由β波组成,形成了科学家之前与焦虑思维联系在一起的节奏。
在小组的大脑活动中找到这样一个清晰的模式让研究人员大吃一惊。
“我们非常惊讶地发现一个信号几乎完全解释了这么多人的抑郁情绪。”
Vikaas Sohal博士,博士
刚刚开始
该研究标志着这一调查线的开始,因此很早就遇到了这种明显的明确模式。正如苏哈尔博士所说,“找到这样一个功能强大的生物标志物,不仅仅是我们在项目的这个阶段所期望的。”
发现13名参与者的特征性大脑活动与注意到其他人没有这种明显的焦虑一样令人惊讶。
这些发现可能提供关于人们容易产生焦虑的不同方式处理情绪信息的线索。
“基于我们对这些大脑结构的了解,这表明杏仁核和海马之间的相互作用可能与回忆情绪记忆有关,并且这种通路在焦虑程度高的人群中特别强烈,其情绪可能会受到严重影响通过回忆充满情感的记忆,“索哈尔博士说。
接下来会有更多的工作,但索哈尔博士已经对结果感到兴奋。他解释说:“作为一名精神科医生,开始能够为患者提供一个概念框架,帮助他们了解当他们感到沮丧时他们正在经历的事情,这是非常令人满意的。”
这项工作也可能有助于高级诊断。Chang博士解释说:“这些研究结果对于我们理解特定大脑区域如何导致情绪障碍具有科学意义,但对于识别可用于治疗这些疾病的新技术的生物标志物具有实际意义。”
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