神经系统的连接与治疗和故障

                                                                       

当客户问我,帮助控制焦虑或愤怒的疗法是否可以使大脑“重塑",或改变大脑中的连接以更好地发挥作用时,我并不是说这是不可能的.这是因为几年前我开始由哈佛大学附属的神经病学研究人员进行的卒中康复研究,以及2020年的(PTSD)研究.

中风康复研究利用了一种在不进行手术的情况下从头皮外部对大脑进行刺激的方法,称为经颅直流电刺激(tDCS),用于中风后运动受损的患者.根据先前的研究,Dr. Xia Zheng和Gottfried Schlaug在2015年报道说,这种刺激仅在10天之内就集中在运动指挥中心,运动皮层与物理疗法结合后,与对照组相比,手部运动得到了改善.此外,大脑成像显示长神经纤维(也称为轴突)发生了变化,这些神经纤维将冲动从运动皮层向下发送到控制肌肉运动的脊髓神经细胞,其结构发生了变化,提示功能更有效.

 Thomas Schultz/Creative Commons CC by SA 3.0
用DTI方法显示的人脑中的神经纤维
来源:Thomas Schultz/SA 3.0的知识共享CC

打个比方,想象一下将五根吸管捆绑在一起喝一杯软饮料要比两根弯成一根的吸管有多快.五个吸管可以使您更快地喝下饮料.以此类推,吸管就像是神经纤维,从一端到另一端都带有脉冲或信号.

在大脑研究中,磁共振脑成像的一个复杂分支称为DTI,用于扩散张量成像,它估计了平行方向,神经纤维周围的髓鞘绝缘以及在运动的主要途径中捆绑在一起的神经纤维的完整性皮质至控制运动的脊髓神经细胞.电刺激结合物理疗法似乎可以改善患者的手臂和手部运动以及这些连接的结构.

这不是医疗建议.如果某人显示任何中风症状,“即使症状消失,也要致电9-1-1并立即将该人送往医院".美国心脏协会网站.

Woo Suk及其同事在2018年发表的神经连接性的最新评论发现神经连接或连接性在许多神经系统问题和治疗中发生了变化.例如,作者报告说,这次用机器人设备训练手臂和手部运动后,通过DTI方法估计的神经连通性已成功用于评估康复治疗的效果.结果表明,经过8周的训练,运动控制神经纤维的数量和长度明显增加.

从神经病学到是一个巨大的飞跃,但我们可以专注于杏仁核的作用,杏仁核是杏仁大小和形状的小结构,在记忆和处理威胁性的情绪状况中起着重要作用.它是战斗,飞行或冻结对威胁的响应基础网络的重要组成部分.通常,这种结构受高度进化的大脑区域(前额叶皮层)控制.

如果该控件受损,该怎么办?人们普遍理解,失去这种控制可能会影响颅脑外伤和创伤后应激障碍的症状,例如过度警惕,记忆闪回,愤怒爆发和其他不稳定行为.

总而言之,前额叶皮层通常可使杏仁核正常运转.但是,如果失去控制,情感记忆和反应就会失控.事实上,当我与哈佛医学院学教授,国际上专注于PTSD的研究人员,老师和临床医生罗杰·皮特曼(Roger Pitman)交谈时,他几年前曾通过电话告诉我,“创伤后应激障碍显示前额叶皮层活动不足."

在心理学治疗,尤其是认知行为疗法中,为了继续这个概念,我们试图理解思想,情感和行为之间的联系,并使用诸如认知重构或重新构架之类的方法来调节过度的情感或冲动反应与杏仁核功能相关的焦虑或愤怒.人们通常认为这种反应过度涉及额叶前额叶皮层和杏仁核之间的连接受损.

杜克大学的孙德林及其同事最近进行的一项研究(2020年)分析了确诊为PTSD的退伍军人中的这种联系.他们通过分析25名具有PTSD的退伍军人在动作游戏中对不可预测的轻度电击做出反应时的局部血氧水平,通过分析局部中心血氧水平,神经元活动在一个中心到另一个中心之间的变化来测量大脑中枢之间的功能连通性,而对照组中没有PTSD的25名志愿者

作者发现,对照组的较少,并且前额叶皮层和大脑左侧的杏仁核之间的功能连接性更高.该结果似乎与前额-杏仁核连接在PTSD和压力后的弹性中的重要性相一致,但有待商discussion结果的单面性质和有效治疗PTSD的结果,这不属于本研究的一部分.

如果通过有效的心理治疗形式,可以增强从前额叶皮层或其他较发达的大脑区域到杏仁核之间的联系,使其以更适应性的方式起作用,该怎么办?

有报道称,在对其他疾病进行后,其他大脑中枢之间的连通性增强.(OCD)就是一个例子.例如,对这种疗法反应良好的强迫症儿童和青少年在前额叶区域和角回之间的大脑左半球的治疗后连通性更高,这是在脑表面的侧视图中看到的区域,与玛丽琳·赛尔(Marilyn Cyr)及其同事(2020年)表示,它具有读写,算术和其他功能的能力.

这主要是未知领域.它并不意味着支持其他类型的大脑成像所产生的印象,也不能支持未经测试的形式的脑图或不基于证据的刺激.但是对于患有焦虑症或愤怒控制不佳等特质的问题患者,这表明心理治疗有可能以更适应性的方式增强神经系统内的联系,就像在神经系统治疗和疾病中发现的联系一样.

参考

Zheng,X. and Schlaug,G(2015).经历tDCS和物理疗法的治疗过程后,下行运动道中的白质变化与运动障碍的改善相关.人类神经科学前沿,9:229.

Tae,W.S.等(2018).弥散张量成像在神经系统疾病中的当前临床应用. J.临床神经病学14(2).

Lavine,R.(2012).结束噩梦:药物治疗最终将如何停止PTSD. Atlantic.com,2月1日.

Sun,D.等(2020).在追求目标过程中,由威胁引起的焦虑会破坏创伤后应激障碍中的杏仁核-前额叶皮层连通性.转化精神病学10.

Cyr,M.等(2020).改变的网络连通性可预测对小儿强迫症的认知行为治疗的反应.神经心理药理学45:1232-1240.

                                               
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