实时神经反馈：青少年精神疾病治疗的新方向

　　情绪障碍在世界范围内影响着许多青少年，这其中抑郁症尤其因为症状严重而造成极高的社会和医疗代价。新冠疫情更是加重了抑郁症的发病率，住院率和自杀率。因为目前广泛应用的抑郁症治疗手段只对50%左右的青少年有效果，所以寻找新型，有效的预防和治疗手段刻不容缓。消极的自我相关信息处理以及对抑郁情绪的高度关注是抑郁症患者的常用思维模式。在神经层面，抑郁症的这些思维模式与默认模式网络（default mode network；DMN）的过度激活和过度连接有关。默认模式网络以内侧前额叶皮层 (MPFC) ，后扣带皮层（PCC）和膝下前扣带皮层 (sgACC) 为关键节点。其中sgACC尤其被认为是抑郁症的“枢纽”，已有研究证明它在刺激疗法（例如深部脑刺激和经颅磁刺激）中是有效的直接或相关目标。外部神经刺激疗法的短板在于患者可能要经历侵入性手术并且只能在诊所进行治疗。在日常生活中，人们其实可以通过正念冥想（mindfulness meditation）将注意力集中在当下，从而自主调节DMN激活。但是目前正念疗法在青少年群体中效果不佳，无法检测和评估练习过程是原因之一。作为参照，在运动的时候，我们可以收集很多生理信息来评估我们运动时的身体状态，比如心率、皮肤电反应、呼吸频率和最大摄氧量。这些数据帮助我们了解体育锻炼对我们身体的影响，从而促进更有效的后续锻炼。正念练习时需要的反馈是大脑的状态，实时监控DMN激活就相当于运动当中监控心跳。

　　为了应对这一挑战，美国东北大学心理系教授，生物医学成像中心主任Susan Whitfield-Gabrieli课题组开发了一种独特的基于正念的个性化实时神经反馈 (mindfulness-based neurofeedback；mbNF) 方法（图1）。实验对象通过实时观察他们自己的大脑活动从而有效地练习正念，以此降低DMN的激活，并且同时加强中央执行网络（central executive network；CEN）的激活。该团队此前已经成功地将这种干预应用于确诊精神分裂症的成年患者，减少他们的 DMN 连接并改善幻听症状。

　　图 1. 在15分钟的mbNF期间，实验对象通过练习正念将屏幕上的白点向上移动到红色圆圈中。白点的移动取决于个性化DMN和CEN的实时激活差异。当DMN激活低于CEN激活时，白点向上移动；当DMN激活高于CEN激活时，白点向下移动。

　　近期，课题组张嘉禾，Clemens Bauer等研究人员联合哥伦比亚大学医学中心的Randy Auerbach研究团队在Molecular Psychiatry发表题为Reducing default mode network connectivity with mindfulness-based fMRI neurofeedback: a pilot study among adolescents with affective disorder history的研究论文，进一步证明了实时神经反馈疗法在患有精神障碍的青少年群体中的可行性。

　　作为概念验证，课题组在九名有抑郁症或焦虑症病史的青少年中测试了mbNF（在实验时，两人同时患有抑郁症和焦虑症，一名患有焦虑症）并发现了鼓舞人心的初步结果。研究人员分析发现所有九名实验对象的 DMN 连接性在mbNF后都降低了（图2）。研究人员还发现，mbNF后DMN功能连接下降更多的青少年同时表现出更多的正念状态。

　　图 2. (A) sgACC种子点位置。(B) 在mbNF之后，sgACC和中线 DMN 区域之间的功能连接降低。(C) 所有实验对象都显示了sgACC与MPFC的功能连接降低。每个条形对应一位实验对象。

　　该研究不仅仅为已经确诊的抑郁症青少年提供了新的治疗方法。未确诊，但有抑郁症和精神分裂症风险的青少年也出现了DMN过度激活和过度连接，所以mbNF疗法也许可以在未来运用到疾病预防领域。

　　原文链接：

　　https://www.nature.com/articles/s41380-023-02032-z

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