脑机启侦|大脑预测惩罚机制揭示抑郁复发根源,脑区连接成关键(06.27)

B站影视 日本电影 2025-06-27 22:00 1

摘要:由荷兰拉德布德大学精神病学系Henricus G. Ruhé教授团队,发表于《Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging》的一篇论文中提出抑郁患者对惩罚敏感性根深蒂固,未随症状缓

由荷兰拉德布德大学精神病学系Henricus G. Ruhé教授团队,发表于《Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging》的一篇论文中提出抑郁患者对惩罚敏感性根深蒂固,未随症状缓解而消失,并可能成为复发风险的重要生物标志。

研究聚焦于大脑内的“缰核”,通过预测误差模型分析经典条件学习任务信号,发现即使在症状缓解期间,患者在预期惩罚过程中,缰核仍然表现出异常激活,伴随与中脑腹侧被盖区(VTA)功能连接下降。这项新研究的结果可以带来更好的方法来识别有复发风险的个体,并有助于制定更有针对性的干预措施,以改善长期康复并预防未来抑郁症发作。

巴甫洛夫强化任务范式。


01

INTRODUCTION

抑郁未痊愈的警示号

抑郁症的一大核心症状是对惩罚的过度敏感,这种情绪反应在患病期间已经被充分证实。然而,令人担忧的是,这种敏感性在临床缓解后是否消失,或成为潜在复发因子?Ruhé团队通过对比“康复”阶段患者和健康人群的反应模式,探讨是否存在一种持续的神经机制——即使在症状好转后,大脑仍“记得”以往的惩罚感。

缰核作为一类经典的厌恶学习与负向预测误差信号处理中心,其异常活动常与单胺系统调控、负面情绪体验、认知偏差相关,因此被怀疑是抑郁复发的重要神经基础。

02

METHOD

fMRI解码大脑对惩罚的持续警觉

在这项研究中,研究团队招募了36位处于缓解期、无药物干预的复发型抑郁症(MDD)患者和27位健康对照者,利用功能性磁共振成像(fMRI)技术,观察他们在执行一项基于“味觉惩罚”的经典条件学习任务中的脑反应。任务中,受试者需通过视觉提示预测是否会受到苦味水惩罚,从而激发其大脑中与厌恶学习相关的神经活动。

研究者采用了“时间差(temporal difference)预测误差模型”,追踪缰核在惩罚预期与实际反馈之间的响应动态,并进一步通过广义心理生理交互(gPPI)分析其与奖赏调控关键区域——腹侧被盖区(VTA)之间的功能连接。结果发现,即便在症状缓解期,抑郁患者的大脑缰核在面对惩罚预测时仍然异常活跃,表现出比健康个体更强的激活反应,且这种异常激活与患者残余的抑郁和焦虑症状显著相关。同时,这些患者在缰核与VTA之间的功能连接上也显示出明显下降,提示其大脑奖惩系统调控机制仍未恢复常态。更令人关注的是,这些神经反应模式未因病情缓解而消退,表明大脑可能“记住”了过去的惩罚经历,并形成一种持续的负向预期偏差机制。

fMRI结果显示实验者对负面线索展现出显著的缰核活跃信号。


03

SIGNIFICANCE

临床应用的前沿提示

这项研究为临床与脑机接口领域提供双重启示:

一、神经复发风险生物标志

即便抑郁进入缓解期,缰核在惩罚预期中的持续高激活,可作为一种复发倾向的生物标志。未来可借助手段(如fMRI、近红外光谱、EEG)监测“缰核敏感性”,为复发者提供早期预警。这对于开展个性化维持治疗、干预策略优化有重要意义。

二、脑机接口中的负性信号调控引导

脑控接口(BCI)正在探索调控人类情绪、意志与认知的路径。这项研究表明,针对缰核-奖励系统的功能状态检测将成为有效干预负面情绪的入口。在未来脑机交互系统中,若能实现实时检测并反馈缰核“预测误差信号”,便能调控用户对“惩罚预期”的敏感性,从而控制抑郁情绪的启动阈值。

一个可穿戴BCI设备实时监测并反馈缰核敏感信号,当其放大时向用户或云端发送反馈,结合非侵入性刺激(如经颅电刺激)调节回馈网络,从而减少负性情绪触发。这将是情绪脑机界一个崭新的方向。

新闻来源:Medical Press

论文参考:DOI: 10.1016/j.bpsc.2025.04.006

来源:启真脑机智能基地

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