科学家发现青少年精神和行为障碍的认知调控机制

复旦大学类脑智能科学与技术研究所的年轻研究员贾天野和伦敦大学国王学院及复旦大学的杰出教授冈特·舒曼带领一个国际团队，首次从多个特定的认知回路系统分析了青少年精神行为障碍的认知调节机制，并在不同的认知领域发现了外向性障碍相关特征行为的特定功能脑区。研究人员进一步从神经影像学水平对这些高度相关的特征行为进行分类，发现注意缺陷障碍和行为障碍在行为抑制任务下由右下额叶区域共同调节，揭示了这两种共病的脑网络机制。相关研究结果最近发表在《自然-人类行为》杂志上。

近年来，随着社会的发展、竞争压力和亲子关系的变化，青少年精神疾病尤其是情绪障碍呈上升趋势。数据显示，我国约有3000万17岁以下的儿童和青少年患有各种情绪障碍和行为问题。

与强化学习相关的人类认知能力包括对预期回报的反应、行为的抑制和调节、情绪的调节等。这种认知缺陷长期以来被认为是引起注意缺陷多动障碍、对立违抗障碍、行为障碍和其他外向障碍、焦虑障碍、抑郁和其他内向障碍的重要机制。然而，人们不知道这些不同的认知缺陷对精神和行为障碍的具体影响，也不知道是否有特定的神经生物学标记来区分这些高度共病的精神和行为障碍。

基于全脑体素水平的激活相似性，研究团队采用“加权体素共激活网络分析”(WVCNA)的方法，从2000名参与欧洲青少年影像遗传学IMAGEN项目的14岁儿童中，获得了“奖赏期望”、“行为抑制”和“情绪处理”三种任务状态下的脑功能图像的全脑功能划分。在此基础上，研究小组进一步利用岭-RCCA方法，发现三种任务状态的整体脑功能分区可以在一定程度上解释“外向性障碍”的相关症状，主要由奖赏期望和行为抑制独立贡献。

研究小组将“外向性障碍”的症状分为四个行为领域，即过度活跃、冲动、注意力缺陷和行为问题，并发现它们各自的核心大脑区域与奖励期望和行为抑制任务显著相关。这些行为域对应的核心脑区不仅在不同行为域之间存在显著差异，而且还指出了可能的共病机制。

根据世界卫生组织2019年发布的最新统计数据，10-19岁青少年的心理健康状况占全球疾病和伤害负担的16%。“这项突破性研究通过脑功能成像和心理实验测试相结合，揭示了外向和内向精神障碍症状的具体神经影像特征，为建立一套基于神经科学和综合多维信息的精神障碍诊断标准提供了支持。”皇家学会成员特雷弗·罗宾斯评论道。

贾天野表示，该研究不仅揭示了认知环路在外向性障碍共病和分类中的调节机制，而且为跨疾病诊断和分类治疗提供了重要的理论依据。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41562-020-0846-5