本文重點(diǎn):
腹內(nèi)側(cè)前額葉(vmPFC)與多種社會,認(rèn)知和情感功能有關(guān),而很多精神疾病中,這些功能都會受到一定程度的損害。在這篇綜述中,來自University of Wisconsin–Madison的學(xué)者總結(jié)了一系列以人類和動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對象的研究,證明了vmPFC是大腦皮層和皮層下網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。 本文發(fā)表在Biological Psychiatry雜志,文章大致分為四個(gè)部分:
第一個(gè)部分對vmPFC在解剖學(xué)上定義的方式做簡要描述;
第二部分廣泛引用各種研究結(jié)果,依次說明vmPFC在①基于獎(jiǎng)賞和價(jià)值的決策②對負(fù)性情緒的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)③社會認(rèn)知和“自我”有關(guān)信息的加工處理這3個(gè)方面,和其他腦區(qū)、腦網(wǎng)絡(luò)相互配合,共同發(fā)揮的作用;
第三部分在第二部分的基礎(chǔ)上,使用薈萃分析,揭示了vmPFC中與這三種功能相對應(yīng)的不同亞區(qū),以及這些亞區(qū)與各種精神疾病之間的關(guān)聯(lián);
最后一部分介紹了臨床研究的幾種可能的轉(zhuǎn)化途徑,包括如何利用vmPFC的影像結(jié)果對治療效果做出預(yù)測、判斷,vmPFC如何作為治療靶標(biāo)等。本文為vmPFC的結(jié)構(gòu)和功能提供了一個(gè)宏觀框架,有助于讀者迅速了解當(dāng)前的各種研究成果和前進(jìn)方向。
引言
表征在疾病中受到破壞的大腦環(huán)路,是建立以神經(jīng)病理生理學(xué)為基礎(chǔ)的精神疾病診斷和治療系統(tǒng)的核心。腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層(ventromedial prefrontal cortex,vmPFC)在社會情感功能方面有重要的作用,因此一直是這方面實(shí)證研究的主要腦區(qū)之一。本文的目的是整理和總結(jié)在神經(jīng)系統(tǒng)水平上有關(guān)vmPFC功能的研究成果,以突出以往研究的相同和不同之處,探討未來將研究成果進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化的可能性。
1. vmPFC的解剖特征
在靈長類動(dòng)物的大腦中,“vmPFC”一般是指下內(nèi)側(cè)前額葉和眶額葉皮層里一塊相互連接的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。通常認(rèn)為,嚙齒類動(dòng)物的下邊緣皮質(zhì)(infralimbic cortex)與人類和猴子的Brodmann25區(qū)(BA25)有關(guān)。BA25即是vmPFC的一個(gè)組成部分。
需要注意的是,術(shù)語“vmPFC”并不是指一個(gè)獨(dú)立的大腦結(jié)構(gòu),它實(shí)際上并沒有清晰和統(tǒng)一的解剖學(xué)邊界,比方說特定的核團(tuán)或腦回。因此,“vmPFC”的使用取決于實(shí)驗(yàn)方法的解剖學(xué)精度。例如,在人類腦損傷的研究中,同一個(gè)人的損傷部位可能包括多個(gè)Brodmann區(qū),而個(gè)體之間損傷區(qū)域可能既有重疊也有差異。在這些研究中,“vmPFC”可以相對比較準(zhǔn)確地概括這些腦區(qū)。與之相對的,人類的功能成像研究通常關(guān)注vmPFC內(nèi)部的一些子區(qū)域的激活位點(diǎn),有時(shí)這些激活可以用更具體的解剖學(xué)術(shù)語來報(bào)告,如“前內(nèi)側(cè)眶額皮層”(anterior medial orbitofrontal cortex)或“亞屬扣帶皮層”(subgenual cingulate cortex)。針對vmPFC內(nèi)特定的溝回或Brodmann區(qū)的非人靈長類動(dòng)物研究常常使用一些更特殊的解剖學(xué)術(shù)語來描述那些腦區(qū),而非vmPFC。嚙齒類動(dòng)物、猴子和人類之間同源腦區(qū)的識別使得研究人員在各種水平上對vmPFC展開大量研究,取得了豐碩的成果。
2. vmPFC參與的三大心理功能
2.1 價(jià)值與決策
臨床觀察顯示,盡管局灶性vmPFC損害患者的在常規(guī)的智力測驗(yàn)中表現(xiàn)完好,但在基于價(jià)值的決策(value-based decision making)方面存在嚴(yán)重缺陷。在實(shí)驗(yàn)室研究中,這類缺陷的首次發(fā)現(xiàn)來源于一項(xiàng)賭博任務(wù),該任務(wù)要求被試分別在風(fēng)險(xiǎn)、模糊和反轉(zhuǎn)的情景下對獎(jiǎng)賞和懲罰進(jìn)行學(xué)習(xí)。此后的很多研究者應(yīng)用多種研究范式,記錄了vmPFC病變患者在基于價(jià)值的決策任務(wù)中的表現(xiàn)。這些研究范式包括風(fēng)險(xiǎn)賭博(risky gambles),概率強(qiáng)化學(xué)習(xí)(probability reinforcement learning),經(jīng)濟(jì)交換(economic exchange)和簡單二元項(xiàng)目偏好(simple binary item preference)。
大量人類功能成像研究顯示,各種決策背景下的vmPFC活動(dòng)與個(gè)體對價(jià)值和獎(jiǎng)賞的加工和表征都有關(guān)聯(lián)。一些動(dòng)物研究表明,vmPFC在表征和更新刺激與結(jié)果的獎(jiǎng)賞價(jià)值方面起著關(guān)鍵作用。例如,猴子和大鼠的電生理研究都表明,vmPFC編碼刺激的獎(jiǎng)賞特性,且猴子vmPFC的靶向損傷會破壞基于獎(jiǎng)賞的決策過程。
從腦網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)來看,vmPFC的獎(jiǎng)賞加工和決策功能部分依賴于腹側(cè)紋狀體(ventral striatum)和杏仁核(amygdala)的相互作用。功能成像數(shù)據(jù)表明,vmPFC和腹側(cè)紋狀體在靜息態(tài)時(shí)就具有很強(qiáng)的功能連接(functional connectivity),并且在獎(jiǎng)賞加工任務(wù)中經(jīng)常呈現(xiàn)出共激活(co-activation)。此外,有動(dòng)物研究證明vmPFC和腹側(cè)紋狀體活動(dòng)之間具有因果關(guān)系。
嚙齒類動(dòng)物的研究表明,vmPFC的谷氨酸能神經(jīng)元可以直接投射到腹側(cè)紋狀體,并且vmPFC的失活也會影響腹側(cè)紋狀體的神經(jīng)元活動(dòng)。同時(shí)損傷vmPFC和腹側(cè)紋狀體/伏隔核或使它們失活均會損害獎(jiǎng)賞學(xué)習(xí)任務(wù)的表現(xiàn),這說明適應(yīng)性的決策依賴于這兩個(gè)區(qū)域的共同激活。類似的,最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),vmPFC損傷患者在對獎(jiǎng)賞的預(yù)期過程中,腹側(cè)紋狀體活動(dòng)減弱。一些其他的研究還證明了vmPFC和杏仁核的相互作用在獎(jiǎng)賞加工和決策中必不可少。對于嚙齒類動(dòng)物,刺激杏仁核中央至vmPFC的神經(jīng)投射可以調(diào)節(jié)獎(jiǎng)賞相關(guān)的行為;對于猴子,切斷杏仁核和vmPFC的連接會損害依照刺激的獎(jiǎng)賞價(jià)值靈活調(diào)整選項(xiàng)的能力,且靶向的杏仁核損傷會減少vmPFC中編碼獎(jiǎng)賞價(jià)值的神經(jīng)元的百分比。一項(xiàng)針對2名雙側(cè)杏仁核局灶性損傷患者的fMRI研究發(fā)現(xiàn),他們的vmPFC與預(yù)期獎(jiǎng)賞價(jià)值相關(guān)的活動(dòng)出現(xiàn)了異常。
2.2 情緒調(diào)節(jié)
vmPFC的第二個(gè)主要功能是負(fù)性情緒的調(diào)節(jié)。以恐懼條件化(conditioning)和恐懼記憶退化(extinction)為范式的一系列嚙齒動(dòng)物研究為這個(gè)理論提供了重要的支持。最初的證據(jù)表明,vmPFC損傷的患者在恐懼記憶退化階段,條件性恐懼反應(yīng)會有所加強(qiáng);隨后的電生理學(xué)研究表明,vmPFC神經(jīng)元在退化后的回憶期間(extinction recall)激活,出現(xiàn)明顯的神經(jīng)振蕩,而刺激vmPFC神經(jīng)元會減弱記憶退化階段的條件性恐懼反應(yīng)。此外,研究表明杏仁核對條件性恐懼的表達(dá)至關(guān)重要,而刺激vmPFC會抑制杏仁核活動(dòng)。這一切都證實(shí)了vmPFC通過抑制杏仁核來調(diào)節(jié)恐懼反應(yīng)。更進(jìn)一步地,在嚙齒動(dòng)物和非人靈長類動(dòng)物中的解剖追蹤研究發(fā)現(xiàn),vmPFC直接投射到杏仁核內(nèi)的抑制性中間神經(jīng)元(inhibitory interneuron)。人類功能成像研究表明:vmPFC和杏仁核在條件性恐懼的消退和負(fù)性情緒的主動(dòng)抑制過程中是負(fù)相關(guān)的;相對于條件刺激,vmPFC對非條件刺激的響應(yīng)更大,并且vmPFC的損傷會導(dǎo)致杏仁核對厭惡性視覺刺激的響應(yīng)增強(qiáng)。
vmPFC還能幫助條件性恐懼泛化(generalization),即對知覺上與條件性刺激相似的刺激做出恐懼反應(yīng)。一系列分子水平的嚙齒動(dòng)物研究為這種說法提供了神經(jīng)環(huán)路的證據(jù):早先的研究表明,內(nèi)側(cè)PFC(mPFC)突觸傳遞的整體性損傷導(dǎo)致恐懼記憶的過度泛化;隨后的研究顯示,抑制mPFC到特定丘腦核(繼而投射到海馬并返回至mPFC)的輸入,也會增加恐懼記憶的泛化。實(shí)際上,mPFC,丘腦和海馬之間確實(shí)具有解剖上的直接連接。以上發(fā)現(xiàn)提示我們,vmPFC可能通過這個(gè)回路來調(diào)節(jié)恐懼記憶的泛化。此外,功能成像研究顯示:當(dāng)一種刺激和條件刺激越來越不相似時(shí),vmPFC和海馬的活動(dòng)越來越強(qiáng)了。上述研究說明,當(dāng)威脅性刺激和個(gè)體距離變遠(yuǎn),或是該刺激不再像威脅刺激時(shí),vmPFC活動(dòng)增強(qiáng)。
然而另一項(xiàng)研究表明,在調(diào)節(jié)負(fù)性情緒方面,vmPFC可能通過安慰劑或者調(diào)控預(yù)期期望來減輕疼痛。最近的一項(xiàng)薈萃分析(meta-analysis)表明,安慰劑效應(yīng)和對疼痛減輕的期望會增強(qiáng)vmPFC活動(dòng),同時(shí)與厭惡性或傷害性刺激相關(guān)的區(qū)域(如杏仁核,島葉和背側(cè)前扣帶皮層)的腦活動(dòng)會降低。此外,安慰劑治療增強(qiáng)了vmPFC和導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(periaqueductal gray)之間的連接,反映出與疼痛相關(guān)的自主神經(jīng)反應(yīng)的下調(diào)。綜上所述,vmPFC的活動(dòng)與恐懼消退,恐懼泛化和安慰劑鎮(zhèn)痛聯(lián)系在一起,說明它對于抑制負(fù)性情緒、在威脅場景下釋放安全信號等方面的普遍作用。
盡管大量證據(jù)表明vmPFC介導(dǎo)負(fù)性情緒的抑制,還是有人認(rèn)為vmPFC在負(fù)性情緒的產(chǎn)生中發(fā)揮著作用。正如抑制模型的預(yù)測,有的患者在vmPFC損傷后不會表現(xiàn)出負(fù)面情緒(如恐懼、焦慮、內(nèi)疚)的增加。相反,另一些vmPFC損傷患者對厭惡性刺激表現(xiàn)出情感鈍化和生理反應(yīng)性減弱,他們對抑郁(depression)和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)的易感性也有所降低。這種效應(yīng)可能和其下白質(zhì)的損傷有關(guān),因?yàn)楹镒友芯勘砻?,如?span>vmPFC損傷同時(shí)包括了白質(zhì),該患者對威脅誘導(dǎo)的恐懼反應(yīng)會有所減弱,而不傷及白質(zhì)的vmPFC損傷沒有這種效應(yīng),甚至?xí)?qiáng)化恐懼反應(yīng)。vmPFC對于情緒產(chǎn)生的作用可能來源于其向①杏仁核的基底外側(cè)核團(tuán)(basolateral)和中樞核團(tuán)(central nuclei),以及②和內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)有關(guān)的結(jié)構(gòu),如下丘腦(hypothalamus)和中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的密集投射。
vmPFC損傷對情緒反應(yīng)產(chǎn)生的影響也可能與BA 32有關(guān),該腦區(qū)與嚙齒類動(dòng)物邊緣前區(qū)同源,與驅(qū)動(dòng)(而非抑制)恐懼情緒有關(guān)。此外,在猴子和人類中,vmPFC的損傷會降低終紋床核(bed nucleus of the stria terminalis,一種與焦慮有關(guān)的皮層下結(jié)構(gòu))的活動(dòng)。
2.3 社會認(rèn)知與“自我”有關(guān)信息加工
除了價(jià)值加工,決策和情緒調(diào)節(jié),vmPFC還參與了許多與精神疾病有關(guān)的社會認(rèn)知功能。例如,vmPFC損傷患者在移情和面部情感識別方面有缺陷。最近的眼部追蹤數(shù)據(jù)表明,和杏仁核損傷一樣,vmPFC損傷導(dǎo)致對眼部的視覺注意力降低。此時(shí)指導(dǎo)這些患者多去注意眼部,可以提升這兩類患者的情緒識別能力,這表明這些大腦區(qū)域都負(fù)責(zé)把視覺注意力分配給社會-情感特性顯著的刺激。在人類道德認(rèn)知的fMRI研究中,vmPFC也被持續(xù)激活,對該區(qū)域的損傷會導(dǎo)致道德判斷的異常。對fMRI數(shù)據(jù)的薈萃分析也表明了vmPFC在心智理論(Theory of Mind)有關(guān)能力中發(fā)揮著作用。vmPFC還促進(jìn)和“自我”(self)有關(guān)的信息的加工處理。功能成像研究穩(wěn)定地顯示了需要專注于自我的任務(wù)中vmPFC的活動(dòng),例如判斷一種人格特質(zhì)是否符合自己、想象一個(gè)人在某假設(shè)情境中的感覺、回憶一段自傳體記憶(autobiographical memory)。對于這種“自我”相關(guān)的功能,vmPFC和默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(default mode network)中的腦區(qū)產(chǎn)生相互作用,包括背內(nèi)側(cè)PFC以及后扣帶皮層(posterior cingulate cortex)和楔前葉(precuneus)。
3. vmPFC的亞區(qū)及其與精神病理學(xué)的關(guān)聯(lián)
由于vmPFC主管各種心理功能,且它和很多其他腦區(qū)都有相互作用,研究人員試圖尋找vmPFC內(nèi)在解剖和功能上更為特化的亞區(qū)。
為了研究這個(gè)問題,他們下載了一系列使用Neurosynth [www.Neurosynth.org] 進(jìn)行的人類fMRI數(shù)據(jù)的薈萃分析,以識別vmPFC內(nèi)部與每種功能(價(jià)值和決策、情緒、社會認(rèn)知)相關(guān)的亞區(qū),以及與每個(gè)功能特化的亞區(qū)共激活的其他腦區(qū)。
如圖1所示,對于每一種功能,使用3個(gè)關(guān)鍵詞搜索與vmPFC活動(dòng)有關(guān)的激活位點(diǎn)(以深淺不同的綠色表示在圖中)。價(jià)值和決策功能以 “value”“reward”和“decision-making”為關(guān)鍵詞;社會用“social”,“moral”和“theory of mind”為關(guān)鍵詞;情感功能以“threat”“emotional”和“conditioning”為關(guān)鍵詞。值得注意的是,即使關(guān)鍵詞有所變化,例如使用“fear”代替“threat”,使用“empathy”代替“moral”,或者“reward anticipation”代替“reward”),得到的結(jié)果都是類似的。圖1最后一排的圖像綜合了前三排的結(jié)果,展示了每個(gè)功能內(nèi)各種關(guān)鍵詞對應(yīng)區(qū)域的交集(即前面紅色部分)。
這一分析得出了與上述功能相關(guān)的腦網(wǎng)絡(luò):價(jià)值和決策對應(yīng)于前vmPFC和腹側(cè)紋狀體;情緒對應(yīng)于后部 vmPFC和杏仁核;社會認(rèn)知?jiǎng)t對應(yīng)于前vmPFC和背內(nèi)側(cè)PFC,楔前葉和顳頂皮層。這些薈萃分析結(jié)果支持先前提出的分區(qū)理論,即前vmPFC區(qū)與正效價(jià)(獎(jiǎng)賞,價(jià)值等)相關(guān)聯(lián),后區(qū)則與負(fù)效價(jià)(威脅,恐懼等)相關(guān)聯(lián)。
圖1 vmPFC功能特化的亞區(qū)
接下來,研究者試圖確定vmPFC的亞區(qū)與不同精神疾病之間的聯(lián)系。為了確定與每種疾病相關(guān)的激活位點(diǎn),他們檢索PubMed數(shù)據(jù)庫,使用每種疾病的名稱(如抑郁癥,創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙,成癮,社交焦慮障礙,雙相情感障礙,精神分裂癥,注意力缺陷/多動(dòng)障礙)+“fMRI”+“meta-analysis”作為關(guān)鍵詞。找到先前發(fā)表的與每種疾病相關(guān)的fMRI薈萃分析,利用文章報(bào)告的峰值坐標(biāo)和cluster體積,構(gòu)建球形ROI。結(jié)合先前使用Neurosynth進(jìn)行薈萃分析獲得的vmPFC亞區(qū),分析與特定疾病相關(guān)的激活位點(diǎn)與vmPFC的重疊。如圖2所示:
①不同種類的精神疾病對應(yīng)于vmPFC內(nèi)部不同區(qū)域的異?;顒?dòng),這些區(qū)域可能是彼此分離的,也可能是相鄰、甚至重疊的。
②這些區(qū)域與上述亞區(qū)的劃分有明顯的關(guān)聯(lián)。
例如,抑郁相關(guān)活動(dòng)在后vmPFC最強(qiáng),但在vmPFC的三個(gè)功能亞區(qū)(價(jià)值和決策、情緒、社會)內(nèi)也均有分布。相比之下,成癮、雙相情感和注意力缺陷多動(dòng)障礙相關(guān)的活動(dòng)僅與價(jià)值和決策亞區(qū)重疊,而創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、精神分裂癥和社交焦慮障礙相關(guān)的活動(dòng)位點(diǎn)則與價(jià)值和決策、社會亞區(qū)重疊。這些分析結(jié)合起來,我們就獲得了對于vmPFC功能亞區(qū)與不同精神疾病之間關(guān)系的新認(rèn)識。
圖2 vmPFC亞區(qū)與精神疾病的關(guān)系
4. 臨床意義
如前幾節(jié)所述,vmPFC涉及到許多與精神疾病相關(guān)的社會和情感功能。在這一節(jié)中,我們描述了幾種評估vmPFC功能的方法,這些方法可能可以應(yīng)用到臨床實(shí)踐中去。
4.1 跨診斷功能域的神經(jīng)心理學(xué)評估
針對特定神經(jīng)環(huán)路開發(fā)可共享的客觀評估方法,是邁向基于神經(jīng)病理生理學(xué)的精神病診斷和治療的關(guān)鍵一步。如上所述,vmPFC是和若干心理功能關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵神經(jīng)底物,而這些心理功能又和精神疾病密切相關(guān)。如表1所示,基于價(jià)值的決策和重度抑郁癥、自閉癥、強(qiáng)迫癥有關(guān);情緒調(diào)節(jié)和重度抑郁癥與精神分裂癥有關(guān);恐懼消退則與PTSD、強(qiáng)迫癥、精神分裂癥有關(guān)……每一種功能都可以使用生物和行為評估技術(shù),包括任務(wù)表現(xiàn),外周生理學(xué)和神經(jīng)活動(dòng)的測量進(jìn)行評估。在不久的將來,這些范式在臨床應(yīng)用方面會有更大潛力。
心理功能 |
和vmPFC異?;顒?dòng)有關(guān)的疾病 |
參考文獻(xiàn) |
價(jià)值表示/基于價(jià)值的決策 |
重度抑郁癥 |
[1,2] |
藥物使用障礙 |
[3,4] |
|
自閉癥譜系障礙 |
[5,6] |
|
注意力缺陷多動(dòng)障礙 |
[7] |
|
強(qiáng)迫性精神障礙 |
[8,9] |
|
恐懼消退 |
創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙 |
[10] |
強(qiáng)迫性精神障礙 |
[11] |
|
精神分裂癥 |
[12] |
|
情緒管理 |
重度抑郁癥 |
[13] |
精神分裂癥 |
[14] |
|
恐懼泛化 |
廣泛性焦慮癥 |
[15] |
創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙 |
[16] |
|
迷思 |
重度抑郁癥 |
[17] |
自閉癥譜系障礙 |
[18] |
|
道德敏感 |
強(qiáng)迫性精神障礙 |
[19] |
精神病態(tài) |
[20] |
|
不確定性 |
強(qiáng)迫性精神障礙 |
[21] |
創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙 |
[22] |
|
心智理論 |
自閉癥譜系障礙 |
[23] |
精神病態(tài) |
[24] |
|
精神分裂癥 |
[25,26] |
表1 vmPFC對應(yīng)的與精神疾病有關(guān)的心理功能
4.2 干預(yù)靶點(diǎn)
鑒于vmPFC在精神健康的多個(gè)方面起著關(guān)鍵作用,它已經(jīng)成為一個(gè)治療靶標(biāo)。歷史上,難治性精神疾病的切除術(shù)有的以vmPFC亞區(qū)或其下白質(zhì)為靶點(diǎn)(例如尾核下神經(jīng)束切斷術(shù),眶內(nèi)側(cè)白質(zhì)切斷術(shù) )。近期,對subgenual vmPFC的深部腦刺激(DBS)已通過測試,可以用于難治性抑郁癥的治療。雖然小樣本的初步研究證實(shí)了DBS在減輕抑郁癥狀方面的有效性,但當(dāng)前還需要進(jìn)一步完善該技術(shù),并且進(jìn)行更大規(guī)模的對照試驗(yàn)。非侵入性的方法,如經(jīng)顱磁刺激(TMS)或經(jīng)顱直流電刺激(tDCS),可能可以調(diào)節(jié)vmPFC表層區(qū)域。這些方法已被用于測試vmPFC介導(dǎo)的心理功能,但有關(guān)治療方法是否有效,目前還缺乏一定證據(jù)。
4.3 治療結(jié)果的預(yù)測(治療前)
vmPFC可以作為預(yù)測指標(biāo)應(yīng)用于治療。例如,在抑郁癥的治療中,TMS刺激dlPFC的有效性和刺激部位與后側(cè)vmPFC之間的功能連接有關(guān),而TMS應(yīng)用于dmPFC的有效性與治療前靜息態(tài)vmPFC和dmPFC的功能連接成正相關(guān),也和治療前靜息態(tài)vmPFC與紋狀體、腹側(cè)被蓋區(qū)(VTA)和背側(cè)PFC之間的功能連接正相關(guān)。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)后側(cè)vmPFC的體積可以預(yù)測患者對電休克治療(electroconvulsive therapy)的反應(yīng),而后側(cè)vmPFC下方白質(zhì)DBS治療的應(yīng)答相對于無應(yīng)答者,表現(xiàn)出更強(qiáng)的vmPFC、前扣帶皮質(zhì)和腹側(cè)紋狀體之間的功能連接。在抗抑郁藥物治療抑郁癥的研究中,治療前靜息態(tài)vmPFC和ACC之間的功能連接與治療反應(yīng)相關(guān)。在抑郁癥的認(rèn)知行為療法(cognitive behavioral therapy)中,治療反應(yīng)與治療前情緒圖片觀看任務(wù)期間vmPFC前區(qū)的活動(dòng)正相關(guān),但與情緒單詞觀看任務(wù)期間vmPFC后區(qū)的活動(dòng)負(fù)相關(guān)。
上述研究共同表明,不同治療方式(如TMS,電休克治療,抗抑郁藥物治療,認(rèn)知行為治療)的有效性可以在治療前通過和vmPFC有關(guān)的多種神經(jīng)影像學(xué)標(biāo)記物來預(yù)測。后續(xù)研究還需要確定這種基于vmPFC的神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)所做的評估,是否可以用于臨床,給患者設(shè)計(jì)最有效的治療方案。
4.4 治療有效性的標(biāo)志(治療后)
前述研究都是使用治療前的標(biāo)志物預(yù)測治療結(jié)果,而從治療前到治療后vmPFC功能也會發(fā)生變化。例如,一項(xiàng)針對抗抑郁藥物作用的薈萃分析顯示,治療后患者與積極情緒相關(guān)的前部vmPFC活動(dòng)會有所增強(qiáng)。在抑郁癥的心理治療研究中,這種與任務(wù)相關(guān)的前部vmPFC活動(dòng)也被證實(shí)是有所增強(qiáng)的。在一些抗抑郁藥物、TMS和DBS治療抑郁癥的研究中都觀察到,治療后后部vmPFC活動(dòng)會降低。值得注意的是,前vmPFC區(qū)域活動(dòng)的增加和后vmPFC區(qū)域活動(dòng)的減少,其帶來的情緒變化的結(jié)果是一致的,這也符合vmPFC前后功能分離的假說。
4.5 精神疾病亞型的區(qū)分
精神病患者護(hù)理的一個(gè)難點(diǎn)是,相同的診斷結(jié)果往往對應(yīng)一批異質(zhì)性很強(qiáng)的病例。例如,數(shù)百種可能的癥狀組合都可以達(dá)到重度抑郁癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)。因此,在精神病學(xué)診斷中,明確各種亞型對于更精確有效地護(hù)理病人至關(guān)重要。雖然此前基于心理、行為和病原學(xué)特征提出了各種精神疾病的亞型,但基于神經(jīng)生物學(xué)的亞型也許更能反映出功能障礙產(chǎn)生機(jī)制的差異,從而使得相同診斷結(jié)果的小組內(nèi)部治療需求更一致。當(dāng)前,使用神經(jīng)影像學(xué)數(shù)據(jù)聚類分析來確定抑郁癥亞型的實(shí)踐還處于早期階段,但是最近一項(xiàng)基于靜息態(tài)功能連接的研究成功識別了四種抑郁癥亞型,且所有四種亞型都會表現(xiàn)出vmPFC的異常連接。鑒于vmPFC和精神疾病的廣泛聯(lián)系,未來vmPFC在解構(gòu)疾病亞型對應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制中可能會起到重要作用。
總結(jié)
總的來說,該綜述說明兩點(diǎn)。第一,vmPFC在多種功能、多種腦網(wǎng)絡(luò)和多種疾病中都發(fā)揮著重要的作用。第二,基于vmPFC環(huán)路的神經(jīng)影像結(jié)果將在臨床上得到更多轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,促進(jìn)精神疾病的診斷和治療。vmPFC在一下步的發(fā)展過程中,可能將不再作為神經(jīng)影像分析探索性分析研究的重點(diǎn),而是作為一個(gè)較為成熟的靶點(diǎn),發(fā)展出更多針對預(yù)測和治療的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、TMS結(jié)合EEG以及DBS等方面的研究。現(xiàn)在,無創(chuàng)的神經(jīng)刺激物如tDCS、TMS等正在蓬勃的發(fā)展起來,也不斷顯現(xiàn)出其效用,結(jié)合fMRI和EEG,可以在空間和時(shí)間上獲得更多神經(jīng)調(diào)控信息,可能是聯(lián)合方法研究的下一個(gè)熱土。
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