大脑连接的“错误修剪”导致青少年心理健康障碍

最近发表的一项研究显示，青少年时期大脑过度连接的修剪不足，可能是许多始于该时期的精神健康障碍的病理根源。

这项来自英国、中国和德国的国际合作研究，将有助于解释为什么人们经常受到多种精神障碍的影响，并且该研究在未来也将有助于识别高精神疾病风险个体。

根据世界卫生组织（WHO）的统计，全球每七名10至19岁青少年中就有一人患有心理健康障碍。抑郁症、焦虑症和以注意力缺陷多动障碍（ADHD）为代表的行为障碍，是青少年主要的精神疾病和致残原因之一。而且，青少年常常同时患有多种心理健康障碍。

许多精神健康问题在青少年期间出现。其中包括抑郁症和焦虑症等表现为“内化”症状的精神疾病，如低情绪和担忧等。其他病症如注意缺陷多动障碍（ADHD）则表现为“外化”症状，如冲动行为。

剑桥大学精神病学系的Barbara Sahakian教授表示：“年轻人经常在青春期开始经历多种精神健康障碍，而且这些精神障碍往往会持续存在，并在成年后转化为其他形式。这表明在这一大脑发育的关键时期（即青春期），可能存在一种共同的大脑机制解释这些精神健康障碍的普遍发生。”

今天发表在《自然—医学》杂志上的一项研究中，研究人员表示，他们在青少年队列数据中确定了一种特征性脑活动模式，并将其称为“神经精神病理学因子”，简称为NP因子。

该研究团队使用了包括1,750名14岁青少年的队列数据——IMAGEN队列。IMAGEN队列是一个欧洲研究项目，研究青春期时期的生理、心理和环境因素如何影响大脑发育和心理健康。该队列收集了每一名参与者进行多种强化相关的认知任务时的脑部扫描成像数据，以探究不同脑区间的交流模式。

患有内化或者外化精神健康问题的青少年，都表现出相似的大脑功能连接模式，该种模式被称为“神经精神病理学因子”（NP因子），其主要位于大脑前侧的前额叶功能环路，负责执行控制功能，影响灵活思维、自我控制和情绪行为。

研究者使用美国ABCD数据库中1,799名参与者的数据和部分达到精神诊断标准的个体数据，进一步重复验证了上述研究结果。美国的ABCD数据库是一项长期关注儿童大脑发育和心理健康的研究。

研究团队进一步使用 IMAGEN 队列的基因数据，并发现 NP 因子分数在携带基因 IGSF11 特定变异的个体中最高，而该基因先前已被发现与多种心理健康障碍相关。这一基因在突触修剪中扮演着重要角色，突触修剪是一种去除冗余大脑连接的过程。突触修剪紊乱特别影响额叶区域，这些区域是青少年和成年早期个体最后完成神经发育的大脑区域。

来自复旦大学类脑智能科学与技术研究院的贾天野研究员表示：“随着我们的成长，我们的大脑会建立越来越多的连接。这是我们发展的正常部分。但是过多的连接也可能使大脑效率低下。突触修剪能够帮助并确保大脑活动不会淹没在‘白噪声’中。”

 “我们的研究表明，当这个重要的修剪过程被干扰时，它会影响不同脑区之间的相互沟通。并且，这种影响在前额叶环路中最明显，这对心理健康产生了广泛的不利影响。”

研究人员表示，NP 因素的发现有助于确定哪些最容易产生心理健康问题的年轻人。

来自复旦大学和英国华威大学的冯建峰教授表示：“我们知道许多心理健康障碍始于青春期，患有一种精神障碍的个体也更容易患其他精神障碍。通过检查大脑活动并寻找这个 NP 因素，我们能够更早地发现那些处于最高风险的人，为我们提供更多的干预机会，并减少此类风险。”