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大脑在过滤传入信息并预测可能发生的事情时, 精神病可以导致, Stanford Medicine领导的研究表明

- 由Erin Digitale

精神病患者在过滤相关信息(网格漏斗)和预测奖励事件(损坏的水晶球), 创建一个复杂的内部世界。
Emily Moskal

精神病患者的大脑内部, 两个关键系统正在发生故障:一种“过滤器”,将注意力引向重要的外部事件和内部思想, 和一个由预期奖励的途径组成的“预测变量”。

这些系统的功能障碍使得很难知道什么是真实的, 表现为幻觉和妄想。

这些发现来自斯坦福医学领导的 研究, 4月11日发布分子精神病学, 使用来自儿童的脑扫描数据, 患有精神病的青少年和年轻人。结果证实了现有的关于现实如何发生的理论。

“这项工作为理解精神分裂症的发展和发展提供了一个很好的模型, 这是一个具有挑战性的问题,”首席作者说kaustubh supekar, PHD, 精神病学和行为科学临床副教授。

发现, 在患有罕见遗传疾病的个体中观察到,称为22q11.2缺失综合征,他们经历了精神病以及患有未知来源的精神病的人, 提前科学家对与精神病有关的潜在大脑机制和理论框架的理解。

在精神病期间, 患者体验幻觉, 例如听觉, 并保持妄想信念, ,例如认为不是真实的人。精神病可以独自发生某些严重精神疾病的标志, 包括躁郁症和精神分裂症。精神分裂症也以社交戒断为特征, 混乱的思维和语音, 以及能量和动力的减少。

研究精神分裂症如何在大脑中开始是一项挑战。欧洲杯买球正规网站这种情况通常在青少年或年轻人中出现, 欧洲杯买球正规网站大多数人很快开始服用抗精神病药以缓解症状。当研究人员分析既定精神分裂症患者的脑扫描, 他们无法将疾病的影响与药物的作用区分开。他们也不知道精神分裂症如何随着疾病的发展而改变大脑。

获得疾病过程的早期视图, 斯坦福医学团队研究了6至39岁的年轻人,并使用22Q11.2删除综合症, 患有精神病风险30%的遗传状况, 精神分裂症或两者兼而有之。

kaustubh supekar

22Q11.2患有精神病患者的脑功能与未知的精神病患者相似, 他们找到了。这些大脑模式与研究人员以前的理论相匹配。

“我们确定的大脑模式支持我们的理论模型,即认知控制系统如何在精神病中发生故障,”说高级学习作者Vinod Menon, PHD, 欧洲杯投注入口欧洲杯竞猜平台Rachael L.和Walter F. Nichols, MD,教授;斯坦福大学认知和系统神经科学实验室.

与现实无关的思想可以捕获大脑的认知控制网络, 他说。 “此过程使认知控制的正常功能脱轨, 允许侵入性思想占主导地位, 最终在症状中识别为精神病。”

大脑排序

正常, 大脑的认知过滤系统(又称显着性网络)在幕后工作,可以选择将我们的注意力定向到重要的内部思想和外部事件。有帮助, 我们可以驳斥非理性的思想和不重要的事件,并专注于对我们的真实和有意义的事情, ,例如注意交通,因此我们避免发生碰撞。

腹侧纹状体, 一个小的大脑区域, 以及由多巴胺驱动的相关大脑通路, 欧洲杯竞猜平台欧洲杯买球正规网站在预测什么是有益或重要的事情中发挥重要作用。

研究, 研究人员从患有22q11.2删除综合征的年轻人那里收集了尽可能多的功能性MRI脑扫描数据, 在三所不同的大学中扫描的101个人总数。 (该研究还包括来自没有22q11.2缺失综合征的几个比较组的脑部扫描:120人患有早期特发性精神病, 101例自闭症患者, 123具有注意力缺陷/多动症和411健康对照。

遗传条件, 以22nd染色体的一部分删除为特征, 每2影响1个,000至4,000人。除了30%的精神分裂症或精神病风险, 患有综合征的人也可能患有自闭症或注意力缺陷多动障碍, 这就是为什么这些条件包含在比较组中的原因。

欧洲杯买球正规网站欧洲杯竞猜平台研究人员使用了一种称为时空深神经网络的机器学习算法来表征所有患有22q11.2缺失综合征患者的大脑功能模式,而健康受试者则相比。在加利福尼亚大学扫描大脑的一群患者, 洛杉矶, 他们开发了一种算法模型,该模型将脑扫描与22q11.2删除综合征的人与没有它的人相比。该模型以超过94%的精度预测该综合征。, 在这些独立组中显示这一点, 以84%至90%的精度排序的型号脑扫描。

随后,研究人员使用该模型来研究哪些大脑特征在精神病中起着最大的作用。先前对精神病的研究没有给出一致的结果, 可能是因为它们的样本量太小。

Vinod Menon

比较22Q11.2缺失综合征患者的脑部扫描的患者,欧洲杯竞猜平台欧洲杯投注入口但没有精神病, 研究人员表明,对精神病的贡献最大的大脑区域是前岛(显着性网络的关键部分或“滤波器”的关键部分)和腹侧纹状体(“奖励预测指标”);对于不同的患者队列是正确的。

在比较22q11.2缺失综合征和精神病患者的大脑特征与无知的精神病患者的大脑特征, 该模型发现显着重叠, 表明这些大脑特征通常是精神病的特征。

第二个数学模型, 经过培训,可以区分所有患有22Q11.2缺失综合征和精神病与患有遗传综合征但没有精神病的受试者,精选精神病患者的精选脑部扫描,准确性为77.5%, 再次支持大脑过滤和预测中心是精神病的关键的想法。

欧洲杯投注软件进一步, 该模型特定于精神病:它不能对特发性自闭症或多动症的人进行分类。

欧洲杯投注软件“追溯到我们最初的问题非常令人兴奋 - ‘精神分裂症中的功能失调的大脑系统是什么?” - 在这种情况下发现类似的模式,”梅农说。, 在22Q11.2缺失综合征中区分精神病患者的特征正在反映我们在精神分裂症中指出的途径。这种并行的是我们对精神病的理解是具有可识别且一致的大脑签名的疾病。”, 这些大脑签名在遗传综合征的人中没有看到,但没有精神病, 掌握未来研究的线索, 他添加了。

治疗或预防申请

除了支持科学家关于如何发生精神病的理论, 这些发现对理解条件有影响,并可能阻止它。

“我的目标之一是预防或延迟精神分裂症的发展,欧洲杯投注入口”苏佩卡说。, 他说。 “在精神分裂症中, 欧洲杯竞猜平台按诊断时间, 大脑中已经发生了很多损害, 可能很难改变疾病的病程。”

“我们看到的是, 早期, 同一大脑系统内大脑区域之间的功能相互作用是异常的,”他加了。

我们的发现强调了以同情心接触精神病患者的重要性。

研究人员计划使用现有治疗, ,例如经颅磁刺激或聚焦超声, 针对患有精神病风险的年轻人的这些大脑中心, ,例如患有22Q11.2缺失综合征或患有精神分裂症的父母的50985_51072, 查看它们是否防止或延迟症状出现后的症状。

结果还表明,使用功能性MRI监测关键中心的大脑活动可以帮助科学家研究现有的抗精神病药物如何工作。

虽然仍然令人困惑为什么有人不受现实的束缚 欧洲杯买球正规网站- 鉴于人们对自己的幸福似乎有多么风险,欧洲杯投注软件但现在可以理解的是“如何”, Supekar说。 “从机械的角度来看, 这很有意义,”他说。

“我们的发现强调了以同情心接触精神病的人的重要性,”梅农说, 补充说,他的团队希望他们的工作不仅能够提高科学理解,还激发了对经历精神病的人的同情和支持的文化转变。

“我最近有特权与我们部门早期精神病治疗组的个人互动,”他说。, 我们经历了自己的高潮和低点。’他们的话是对患有这种情况的人们的更大同理心和理解。这是通过一系列同理心和团结观察精神病的呼吁。”

研究人员为UCLA的研究做出了贡献,Clinica Alemana大学Del Desarrollo, 欧洲杯在线投注appPontificia 欧洲杯买球正规网站UniversidadadaDadadAdadadAdadadAdadadAdadadadAdadadadaDada, 牛津大学和加州大学戴维斯大学。

该研究由斯坦福孕产妇和儿童健康研究所的Uytengsu-Hamilton 22q11神经精神病学研究计划资助, Fondeyct(智利政府的国家科学与技术发展基金会), Anid-Chile(智利国家研发机构)和美国国家卫生研究院(Grants AG072114, MH121069, MH085953和MH101779)。

关于斯坦福医学

Stanford Medicine 是一个组成的集成学术卫生系统 斯坦福大学医学院 以及成人和儿科医疗保健提供系统。一起, 通过协作研究利用生物医学的全部潜力, 欧洲杯竞猜平台欧洲杯投注软件患者的教育和临床护理。了解更多信息, 请访问 med.stanford.edu.

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