生物行移动版

主页 > 疾病诊疗 > 精神与行为障碍 > 精神分裂症

古老神经元控制注意力:约翰霍普金斯大学发现注意力调控的新神经开关

约翰霍普金斯大学的研究人员在小鼠大脑的一个古老区域中发现了一组神经元,它们通过抑制干扰和引导专注来控制注意力能力。这一发现为理解注意力缺陷障碍(如多动症和精神分裂症)的神经基础提供了全新视角,并为开发新的治疗方法指明了潜在靶点。

注意力的神经调控之谜

注意力——能够专注于相关信息而忽略干扰的能力——对于我们的日常功能至关重要。然而,大脑究竟如何实现这种“选择性注意”的精密调控,长期以来一直是神经科学的核心问题之一。已知前额叶皮层等大脑高级区域在注意力控制中发挥重要作用,但一种更古老、更基础的感觉门控机制可能同样至关重要。

丘脑网状核:被忽视的“门卫”

该研究聚焦于大脑中一个演化上非常古老的结构:丘脑网状核(TRN)。丘脑网状核是丘脑外侧的一层薄薄的神经元网络,包裹着丘脑的大部分区域。传统上,丘脑网状核被认为主要参与睡眠纺锤波的产生,但其在清醒状态下的功能长期被忽视。

约翰霍普金斯大学的研究团队发现,丘脑网状核中的一组特定神经元在注意力调控中扮演着“门卫”角色:

  • 抑制干扰:当这些神经元被激活时,它们会增强对无关感觉信息的“过滤”能力,帮助大脑集中处理当前最重要的信号。

  • 引导专注:通过调节丘脑与皮层之间的信息传递,这组神经元能够将注意力资源导向目标刺激。

对神经精神疾病的意义

这一发现对理解注意力缺陷障碍具有重要启示:

  1. 注意力缺陷/多动障碍(ADHD):ADHD的核心特征之一是注意力难以集中且易被干扰。丘脑网状核神经元的功能障碍可能导致“感觉门控”失效,使患者无法有效过滤无关刺激,进而导致注意力涣散。这为开发靶向丘脑网状核的药物或神经调控技术提供了理论依据。

  2. 精神分裂症:精神分裂症患者常表现出感觉门控缺陷(如前脉冲抑制受损)。丘脑网状核的异常可能在这一过程中发挥关键作用,为理解精神分裂症的感觉处理障碍提供了新的切入点。

  3. 正常认知功能的基石:这项发现也深化了我们对注意力这一基本认知功能的理解——它不仅依赖于前额叶皮层的“自上而下”控制,也依赖于丘脑-皮层环路的“自下而上”门控机制。

未来方向与挑战

目前,这项研究主要是在小鼠模型中进行的。未来的研究将致力于:

  1. 验证在人类中的保守性:通过功能性磁共振成像和脑电图等技术,检验在人类中是否存在类似的丘脑网状核注意力调控机制。

  2. 探索因果机制:开发能够精确调控丘脑网状核特定神经元亚群的技术工具,以检验其在注意力调控中的充分必要性。

  3. 转化应用:探索针对丘脑网状核的经颅磁刺激或深部脑刺激是否能够改善ADHD和精神分裂症患者的注意力缺陷。

结论

约翰霍普金斯大学的这项研究揭示了大脑中一个古老神经结构的全新功能——丘脑网状核中的特定神经元通过抑制干扰和引导专注来调控注意力。这一发现挑战了“注意力仅由前额叶皮层控制”的传统观点,将注意力调控的神经基础拓展到了更底层的丘脑-皮层环路,为理解注意力缺陷障碍的神经机制和开发新的治疗策略开辟了新的方向。

(责任编辑:泉水)