精神分裂症患者大脑如何重组先前经历的异常

伦敦大学学院(UCL)的神经科学家首次发现，精神分裂症患者大脑中“回放”记忆的方式异常;研究人员表示，这项开创性的研究为解释这种疾病的许多核心症状提供了全新的基础。

精神分裂症是一种严重的、使人衰弱的疾病精神障碍精神病发作的以精神病发作为特征的症状包括幻觉(通常是幻听)、妄想和思维混乱。全球约有2000万人受到影响，但确切原因尚不清楚。

这项研究发表在杂志上细胞在美国，研究人员使用了最先进的脑成像技术，即脑磁图(MEG)，以及机器学习工具，来测量和评估大脑在休息期间巩固先前经验时与内心状态相对应的神经活动。

这项研究首次证明了异常神经重放与精神分裂症之间的联系，作者认为，这些发现可能会更早地发现这种疾病，并为研究新的治疗方案提供基础。

伦敦大学学院马克斯·普朗克计算精神病学和老龄化中心开展了这项研究，该研究的资深作者雷·多兰教授(伦敦大学学院皇后广场神经学研究所)解释说:“每个人的脑海中都有一个世界模型，当面对新信息时，这个模型会通过一种叫做‘神经回放’的过程进行更新。”

“我们询问精神分裂症患者是否存在神经重放异常。为此，我们设计了一项史无前例的研究，使用基于机器学习的新开发的解码工具，使我们能够跟踪与任务相关的推理过程相对应的神经回放。”

在这项研究中，55名参与者，28名精神分裂症患者(13名未服药)和27名健康志愿者，被给予了一个抽象规则，例如[A→B→C→D]，然后要求他们应用他们所学的抽象规则，在脑海中把一系列呈现的图像分成两个不同的组和序列。

一旦参与者完成任务，他们就会放松五分钟，让大脑进入“休息期”;这是当大脑潜意识通过神经重放来重放之前的经历，这被认为是一种重要的机制记忆的巩固以及推理和信念形成。

在任务阶段和休息阶段的任何时候，参与者都是坐着的，清醒的，他们的大脑都由MEG监测。

在分析MEG时神经活动数据方面，研究人员使用了由作者及其合作者开发的基于机器学习的方法。

研究人员发现，患有精神分裂症的参与者在“构建任务结构”方面的能力要差得多。这种行为障碍直接与任务后测量的神经重放表达不足有关。休息期间”。

相比之下，健康的志愿者表现出的回放模式与他们的大脑推断正确的任务结构是一致的。

主要作者马修·努尔博士(伦敦大学学院皇后广场神经学研究所)说:“这些发现提出了一种令人兴奋的可能性，即记忆回放的细微损伤可能会导致记忆巩固和信念形成的改变，从而解释了精神分裂症之前神秘的方面。”

“这些发现还开辟了令人兴奋的新研究途径，将类似的成像技术应用于一系列精神健康状况，目的是开发更好的早期评估和更有针对性的治疗工具。”

虽然之前在小鼠模型中也有类似的发现，但这是人类记忆扭曲的第一个证据。

多兰教授补充说:“我们对这些发现感到非常兴奋，特别是因为它们建立在伦敦大学学院研究小组在过去五年里开发的一系列技术的基础上。这是第一次证明重玩和精神分裂症之间的联系。重播本身，它的中断在精神分裂症提供了一种非常合理的神经生理学原理，以一种以前被证明难以捉摸的方式来解释这种疾病的核心症状。”