每天不停洗手,我被强了?中国科学家解密强迫症脑子反应迟钝的秘密

2020
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神经周刊 / 神经周刊
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研究表明强迫症患者反转学习障碍与眶额皮质(OFC)-纹状体回路的激活降低有关。

本文来自神经周刊,转载请联系原作者。

强迫症是怎样的一个体验?我有个朋友在走路过程中踩地上的格子,要么每一脚都踩到线上,要么每一脚都不要踩到线上。刷碗的时候必须顺时针刷,不能逆时针。考试的时候削2B铅笔的时候必须一样长。更有甚至类似反复洗手到皮肤破烂的强迫症症状。其实这个朋友就是我!

强迫症(OCD)是能够让人神经衰弱的疾病-目前全球终生患病率为2%。强迫症患者具有持续性的强迫性观念和强迫性的重复行为。以前的研究已经表明OCD的发病与纹状体—丘脑—皮层环路的功能缺陷有关。在出现症状时,强迫症患者很难转换心理过程,控制行为。明明知道这些观念或行为没有意义,却没有控制,最终陷入焦虑无法自拔。

研究表明强迫症患者反转学习障碍与眶额皮质(OFC)-纹状体回路的激活降低有关。认知僵化是强迫症患者一种主要表现,通俗一些来说就是学习不够灵活,应变能力差。反转学习(reversal learning)可用来检测学习灵活能力。

2020年11月13日(提前在线发表)首都医科大学基础医学院雷慧萌研究团队发现外侧眶额皮质兴奋性神经元过度激活和抑制性神经元活性降低引起强迫症动物模型的反转学习障碍。

SAPAP3蛋白属于突触后蛋白家族之一,敲除SAPAP3后小鼠表现出强迫症样行为。研究人员对这种强迫症模型小鼠进行气味识别训练中,第一阶段:小鼠闻到丁香味气体后,在规定的反应时间窗内迅速做出舔舐水管的动作后给与糖水奖赏。但闻到柠檬味气体后,小鼠舔舐水管则不会得到奖赏。第二阶段:反转学习后小鼠会在闻到柠檬味气体获得糖水奖赏,而闻到丁香味气体后并不获得奖赏,小鼠需要快速适应这种变化,并随之进行调整。

气味识别实验流程图

结果发现正常小鼠大概需要20次训练能够很快适应这种变化,而SAPAP3敲除小鼠则需要大约50次才能很好的适应这种反转学习,在学习过程中出现错误的次数比较多。也就是说强迫症模型小鼠出现反应迟钝。

这些反应迟钝的强迫症模型小鼠的大脑究竟怎么了?研究人员通过光纤记录系统发现SAPAP3敲除小鼠外侧眶额皮质的兴奋性神经元过度活跃,抑制性神经元活性降低。光抑制该脑区兴奋性神经元或光激活抑制性神经元后可缓解部分反转学习能力障碍。此外,光激活正常小鼠该脑区兴奋性神经元后引起反转学习能力障碍。这些结果表明外侧眶额皮质在强迫症模型小鼠学习反应迟钝中发挥关键作用。

光遗传学调控lOFC — Striatum神经环路

先前研究表明编码奖赏信息纹状体接受来自于外侧眶额皮质的纤维输入(简称lOFC — Striatum)。研究人员光抑制强迫症模型小鼠lOFC — Striatum神经环路后在反转学习过程中变得灵活一些,而在光激活正常小鼠的lOFC — Striatum后变得学习迟钝了一些。这些结果说明无论是lOFC神经元亚群,还是lOFC相关的神经环路,都进一步说明lOFC在强迫症中认知缓慢的关键作用。

总的来说,本文揭示了强迫症模型小鼠外侧眶额皮质出现严重的兴奋性/抑制性失衡:抑制性神经元活性降低,兴奋性神经元活性增强。在增强抑制性神经元活性或降低兴奋性神经元活性后均能缓解认知僵硬。

基于上述事实,有理由怀疑我反应迟钝,是由眼睛上方那块皮层区域中神经元太过兴奋引起的!

【参考文献】

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.10.045

 

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关键词:
强迫症,神经元,学习障碍

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