单一脑信号揭示精神分裂症多重症状的共同神经机制
时间:2026-10-30 10:52 来源:Science Advances / McGill Univ 作者:Hsi T. Wei, Dominic 点击:次
精神分裂症是一种高度异质性的精神障碍,患者可能同时出现感知扭曲、思维言语紊乱、运动协调异常等多维度症状。长期以来,这些症状在临床与科研中被分门别类地独立研究,仿佛它们各自对应着不同的大脑病理。然而,一项发表于《Science Advances》的新研究提出了一个颠覆性的视角:这些看似无关的症状,可能共享同一个神经生理学根源——大脑beta波段振荡活动的减弱与延迟。 该研究由麦吉尔大学、McConnell脑成像中心、蒙特利尔大学及Douglas研究中心等机构合作完成。研究团队招募了25名确诊精神分裂症患者与25名健康对照者,采用高分辨率脑磁图(MEG)记录受试者的大脑活动。MEG能够捕捉神经元电活动产生的微弱磁场,以毫秒级时间分辨率追踪神经信号的动态变化,扫描在蒙特利尔神经病学研究所医院的McConnell脑成像中心完成。 Beta波段振荡:连接感知、运动与语言的共同线索Beta波段活动指的是大脑中频率约在13至30赫兹之间的节律性电活动,广泛参与信息整合、感知判断与运动协调。研究中,受试者完成了需要精确判断视觉与听觉刺激时间关系的任务,同时研究者对其言语样本进行分析,以评估思维和沟通的组织性。 结果呈现出高度一致的规律:精神分裂症患者的beta波段活动整体弱于对照组,且时间动态更为迟缓。更关键的是,beta信号异常越显著的个体,在视听时间加工任务中的表现越差,言语组织越混乱,临床量表评定的症状严重程度也越高。这三个维度——感知时间、言语组织与临床严重度——通常被视作彼此独立的症状域,却在同一神经信号上汇聚。 研究第一作者、麦吉尔大学精神病学系博士后Hsi(Tiana)Wei指出:“让我们惊讶的是,无论患者是在处理声音、视觉还是完成一个动作,同一个减弱的脑信号反复出现。这种跨领域的相同模式提示,可能存在一个共同的基础过程将各种症状联系起来。” 大脑的“世界模型”与预测编码的失效这一发现的理论意义在于,它为理解精神分裂症提供了一个统一的计算框架。大脑并非被动接收感官信息,而是持续利用先验知识构建关于外部世界的内部模型,并用传入的感官输入不断修正这一模型。这一过程被称为预测编码,beta振荡被认为在其中扮演协调信息传递与模型更新的关键角色。 当beta信号减弱且延迟时,大脑构建和修正世界模型的效率可能下降,进而导致对时间顺序的误判、对感官事件的错误归因,以及思维与言语的脱节。换言之,感知、运动与语言障碍可能并非彼此独立的缺陷,而是同一神经计算过程受损在不同功能域的表现。 研究通讯作者、麦吉尔大学精神病学教授、Douglas医院青年心理健康卓越中心主任Lena Palaniyappan博士表示:“这提供了早期但有力的证据,表明测量大脑的运作方式,尤其是它如何构建和修正自身关于世界的模型,可能帮助我们认识到,在精神分裂症这类障碍中令人困惑的种种症状背后,存在一条共同的线索。” 早期识别精神病的潜在窗口与研究的局限精神分裂症的首发征兆常出现于青春期,却往往长期未被识别,而精神病性症状(如幻觉、妄想)一旦出现,干预窗口已相对狭窄。因此,寻找能够在症状全面显现之前标记风险的客观神经生理指标,具有重要的临床价值。 Palaniyappan指出:“精神分裂症的最早迹象始于青春期,但这一点常常被长期忽视。如果这一发现能在更大样本中得到确认,我们或许能获得一种潜在有用的方法,来识别在寻求心理健康帮助的青少年中,谁需要额外支持以预防精神病。” 不过,研究者反复强调结论的初步性。Wei坦言:“这是一项初步的、中等规模的研究,与言语和临床严重度的关联需要在更大的独立样本中检验,之后我们才能对其抱有信心。”研究仅纳入50名受试者,样本量限制了统计效力与结论的普适性。此外,横断面设计无法确立beta信号异常与症状之间的因果关系,beta活动能否作为治疗靶点,也尚待干预性研究检验。 尽管如此,这项研究的意义在于提出了一种可检验的统一假说:精神分裂症的多样症状或许可以通过单一神经生理指标加以整合。若未来在独立队列中重复验证,beta波段测量有望成为精神病风险分层与早期干预的有力工具,并为开发针对神经振荡的靶向治疗开辟新路径。
Journal Reference:
(责任编辑:泉水)Hsi T. Wei, Dominic Boutet, Rukun Dou, Jessica Ahrens, Nadia Zeramdini, Alban Voppel, Fernando Gonzales-Aste, Fatme Abboud, Sylvain Baillet, Lena Palaniyappan. Neurophysiological dynamics related to perception, action, and language in schizophrenia. Science Advances, 2026; 12 (43). DOI: 10.1126/sciadv.aeh5819 Story Source: Materials provided by McGill University. |