人类和小鼠的幻觉

“幻觉是错误的感知，与‘真实'感知具有相同的主观确定性或信心."该定义出现在 Schmack、Bosc、Ott、Sturgill 和 Kepecs 最近在Science 杂志上发表的一篇论文中.在本文中，作者报告了他们开发类似幻觉体验的动物模型的工作.

精神分裂症患者经常会出现幻听.没有精神病的人也会偶尔出现幻觉.这些研究人员推断，那些没有精神疾病的人偶尔会出现类似幻觉的经历，可能与精神分裂症相关幻觉的大脑机制相同.

人类与老鼠的幻觉

Schmack 及其同事开发了研究人类和小鼠幻觉样感知的方法.在人体模型中，他们设计了一个计算机化的听觉检测任务，在该任务中，人们会听到嵌入在白噪声中的不同响度的声音.然后，他们要求参与者指出他们是否听到了声音，如果听到了，他们对听到声音的信心有多大.

在某些试验中，没有在白噪声中添加声音，但有些人非常自信地表示他们听到了声音.这些“自信的误报"代表了幻觉般的体验.这种经历的频率因人而异.报告说他们更频繁地出现自发性幻觉的参与者有更高的自信误报百分比.此外，当呈现附加声音的频率增加时，置信误报的数量也会增加.这种现象称为启动.

在老鼠模型中，他们训练老鼠对嵌入在白噪声中的声音做出反应.当老鼠感知到声音时，它会将鼻子伸入特定的端口并获得水奖励.当白噪声中没有嵌入声音时，另一个端口提供了奖励.老鼠通过他们愿意等待获得奖励的时间长度来表明他们对反应的“信心".此外，通过增加呈现声音的频率，可信误报的数量也会增加——模仿在人类中看到的启动效应.

氯胺酮是一种可导致人类产生幻觉的药物.当研究人员给小鼠服用氯胺酮时，幻觉样感知显着增加.

神经递质多巴胺被认为与人类幻觉有关.研究人员证明，在小鼠表现出高可信度误报的试验之前，称为纹状体的大脑区域的多巴胺水平升高.这些研究人员随后培育出小鼠，通过用特定波长的光刺激纹状体，可以增加纹状体中释放的多巴胺量. (这种方法称为光遗传学刺激.)当纹状体中多巴胺水平增加时，置信假警报的数量也会增加.氟哌啶醇是一种可阻断某些多巴胺受体的抗精神病药物，可阻止与纹状体多巴胺水平升高相关的置信假警报的增加.

这些研究人员随后开发了一个计算模型来解释幻觉是如何产生的.该模型根据两类期望的波动来检查幻觉样感知:奖励期望和知觉期望.他们的数学模型模仿了小鼠实验的数据.

为什么这很重要

Schmack 及其同事开发了类似幻觉体验的人类和小鼠模型，并开发了一个计算模型来解释这些体验是如何产生的.小鼠模型将有助于探索幻觉体验背后的机制，计算模型将有助于将小鼠的结果转化为人类.如果精神分裂症患者的幻觉与该小鼠模型中发生的幻觉样体验具有相同的潜在大脑机制，那么在阐明精神病症状的潜在机制和寻找新的治疗方法方面将取得进展.

人类和小鼠的幻觉样体验与其他精神病症状(例如妄想(文化规范之外的固定错误信念))之间的关系仍有待确定.然而，面对奖赏和感知预期以及不确定性时，夸大“信心"的重要性可能对两种类型的症状(也可能在其他精神症状中)很重要.本研究还强调了开发计算模型来描述知觉处理和决策制定的重要性，并反映了计算模型在精神病学中的作用越来越大.

本专栏由 Eugene Rubin 医学博士、博士和 Charles Zorumski 医学博士撰写.