這項(xiàng)新研究于2018年11月8日發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上，由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局基于系統(tǒng)的新興治療神經(jīng)技術(shù)項(xiàng)目資助。這一多機(jī)構(gòu)合作項(xiàng)目于2014年在白宮BRAIN項(xiàng)目的支持下啟動(dòng)，旨在加強(qiáng)對(duì)神經(jīng)精神疾病(如抑郁癥和焦慮癥)腦回路的了解，并開發(fā)治療這些致殘性腦部疾病的新技術(shù)。
“值得注意的是，我們可以直接從大腦中看到人類情緒的真實(shí)神經(jīng)矩陣，”Chang說(shuō)。“這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于我們理解某些大腦區(qū)域如何導(dǎo)致情緒障礙具有科學(xué)意義，但對(duì)于識(shí)別可用于治療這些疾病的新技術(shù)的生物標(biāo)志物具有實(shí)際意義，這是我們SUBNETS工作的主要優(yōu)先事項(xiàng)?！毖芯咳藛T招募了21名癲癇患者，他們將40至70個(gè)電極植入大腦表面和大腦深層結(jié)構(gòu)，作為手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備的一部分，以移除導(dǎo)致癲癇發(fā)作的腦組織。研究人員記錄了這些患者在7到10天內(nèi)廣泛的大腦活動(dòng)，特別關(guān)注了一些以前與情緒調(diào)節(jié)有關(guān)的大腦深層結(jié)構(gòu)。同時(shí)，患者通過(guò)平板電腦軟件定期記錄自己的情緒。
然后，研究人員使用計(jì)算算法將大腦活動(dòng)模式與患者報(bào)告的情緒變化相匹配。這些新算法是由第一作者、索哈爾實(shí)驗(yàn)室博士后研究員洛瑞柯克比博士和舊金山加州大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究生項(xiàng)目的近期校友弗朗西斯科洛恩戈博士共同開發(fā)的。為了避免一開始偏向他們的分析，團(tuán)隊(duì)沒有立即檢查情緒調(diào)查。相反，他們首先分析了每個(gè)參與者大腦活動(dòng)的長(zhǎng)期記錄，以確定所謂的內(nèi)在一致性網(wǎng)絡(luò)(ICN)。ICN是一組大腦區(qū)域，其活動(dòng)模式以共同的頻率一起波動(dòng)(就像大學(xué)樂隊(duì)的成員一樣，步調(diào)一致)。這種同步被用作大腦區(qū)域的線索，這些區(qū)域以潛在的重要方式相互交流。
然后，為了比較所有21名參與者的獨(dú)特大腦和不同電極放置的結(jié)果，研究人員將每個(gè)受試者的ICN映射到神經(jīng)連接圖。這些比較受試者網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化記錄揭示了幾個(gè)“組”——以特定頻率重復(fù)同步的大腦區(qū)域組，因此可能代表功能性大腦網(wǎng)絡(luò)。其中一個(gè)小組在13名研究參與者中非?；钴S和協(xié)調(diào)，他們?cè)谘芯块_始前的基線焦慮心理評(píng)估中得分也很高。在這些相同的個(gè)體中，大腦網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的這種變化也與抑郁癥或抑郁癥的日常發(fā)作高度相關(guān)。這種情緒相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的特征是海馬和杏仁核中所謂的波同步振蕩——每秒13到30個(gè)周期——這兩個(gè)大腦深層區(qū)域分別與記憶和負(fù)面情緒相關(guān)。
索哈爾說(shuō)，研究小組最初對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的明確性感到驚訝。索哈爾說(shuō)：“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，一個(gè)信號(hào)幾乎可以完全解釋這么多人的抑郁?！薄罢业饺绱藦?qiáng)大的信息生物標(biāo)志物，不僅是我們?cè)陧?xiàng)目現(xiàn)階段所期待的?！绷钊梭@訝的是，杏仁核和海馬體中的情緒波之間的這種強(qiáng)烈聯(lián)系在其他八名研究參與者中根本沒有出現(xiàn)，他們都有相對(duì)較低的預(yù)先存在的焦慮，這表明人們擔(dān)心容易焦慮的人的大腦可能如何處理與他人的情緒情況。
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