研究揭示反刍思维的颅内神经生理机制
研究揭示反刍思维的颅内神经生理机制
反刍思维是抑郁症等精神疾病的重要心理机制，其神经生理基础一直未被明确。近日，中国科学院心理研究所和复旦大学附属华山医院团队在《Medicine Plus》发表研究论文，通过颅内脑电图（iEEG）技术揭示了反刍思维与楔前叶和海马体的神经振荡活动有关，为开发新型干预方法提供了理论支持。
反刍思维是指对压力事件及其原因和后果的反复思考，这种思维方式在多种精神疾病，尤其是重性抑郁障碍（一般简称“抑郁症”）的心理病理机制中起着重要作用。然而，反刍思维的神经生理基础一直未能明确。以往的功能磁共振成像（fMRI）研究表明，默认模式网络（default mode network, DMN）中的重要脑区——楔前叶和海马体，与反刍思维密切相关。
近日，中国科学院心理研究所严超赣、王亮和复旦大学附属华山医院陈亮团队，在《Medicine Plus》联合发表研究论文“Intracranial neurophysiological correlates of rumination: A cross-sectional observational study”，创新性地通过直接的颅内电生理证据揭示了反刍思维的颅内神经生理学机制，为将来开发针对反刍思维的新型干预方法提供了实证及理论支持。
该研究记录了21名癫痫患者进行连续反刍思维任务时的颅内脑电图（iEEG），并分析了楔前叶和海马体在低频（1-8 Hz）和高伽马频段（70-150 Hz）的颅内脑电波的震荡能量（oscillation power）变化。研究人员采用反刍思维状态任务引导被试进入反刍思维状态，该任务要求参与者首先回忆并反思个人经历中的负面或积极事件，并按照提示进行自我反思（例如，“想一想：为什么我不能更好地处理这些事情？”）或分心（例如，“想象：火车停在站台的情形”）的任务。通过对不同任务状态下的脑电波进行分析，研究探讨了反刍思维的神经生理基础（图1）。
图1. 研究设计示意图以及行为学结果
研究发现，在反刍思维状态下，楔前叶的低频能量显著增强，而海马体的高伽马频率能量则显著降低（图2-3）。此外，海马体高伽马频率能量的降低与参与者自我报告的反思倾向呈正相关。这一结果表明，反刍思维可能涉及楔前叶和海马体之间跨神经振荡频段的耦合。
图2. 楔前叶脑区低频能量在反刍思维状态下升高
图3. 海马脑区高伽马频段能量在反刍思维状态下降低
低频能量一般被认为是大范围的神经元同步进行电活动的信号，与脑区内以及不同脑区间的信息交互有关。高伽马频段的能量则被认为与局部神经元的活动有关。这一结果提示反刍思维很可能与楔前叶脑区对海马脑区活动的过度调控有关。该研究发现不仅丰富了现有关于反刍思维的神经基础的理论，还为未来开发针对重性抑郁障碍患者的反刍思维调控治疗方法提供了新的思路。
论文第一作者为中国科学院心理研究所陈骁、复旦大学附属华山医院范振、中国科学院心理研究所陈栋；通讯作者为中国科学院心理研究所严超赣、复旦大学附属华山医院陈亮、中国科学院心理研究所王亮。研究得到了国家自然科学基金（32300933，82122035，81671774，81630031）、国家留学基金委（202104910248），国家重点研发计划（2017YFC1309902），科技创新2030-脑科学与类脑研究重大项目（2021ZD0200600），抑郁症静息态功能磁共振成像特色数据库（二期）(XXH13505-03-213)，中国科学院重点研发计划（ZDBS-SSW-JSC006），北京市科技新星(Z191100001119104)，中国科学院心理研究所科学基金（E2CX4425YZ）的支持。