利用腦電圖和測量大腦中細胞活動的相關技術，由BBRF資助的研究人員在預測包括精神病和自閉癥譜系障礙在內的多種精神病發(fā)生的可能性方面取得了令人印象深刻的進展。這項技術顯示可能有希望對重度抑郁癥患者找到治療方法，還被用作發(fā)現(xiàn)精神分裂癥和創(chuàng)傷后應激障礙潛在病理學的工具。

現(xiàn)代的高靈敏度腦電圖通常要求受試者戴上一頂飾有電極的帽子，這些電極被連接在一起形成密集的陣列，可以在幾分鐘內完成檢查。腦電圖反映了相對靠近頭皮的神經(jīng)元激活，這意味著大腦皮層的數(shù)十億神經(jīng)元都在其檢測范圍內。在外行看來，腦電圖的讀數(shù)看起來像是一排整齊堆疊的歪歪扭扭的線的集合。這些行中的每一行都記錄了特定“帶”中的神經(jīng)元活動，不同的帶對應于不同的神經(jīng)振蕩速度。這些振蕩的范圍從非常慢（每秒1-3次振蕩）到非?？欤棵胱疃?00次振蕩）。不同的帶用希臘字母表中的字母表示。通常在睡眠期間產(chǎn)生的德爾塔波是最慢的；伽馬波是最快的，它反映了涉及意識和感知的大腦操作。

腦電圖預測自閉癥

導致自閉癥癥狀的大腦機制仍知之甚少。然而，這些機制的某些生物學相關性已經(jīng)引起了研究人員的注意。其中之一是腦電波的差異與生命前3年出現(xiàn)的自閉癥病理之間的關系。美國哈佛醫(yī)學院和波士頓兒童醫(yī)院的2017年阮恩獎得主Charles a.Nelson博士和2016年BBRF青年研究員April R.Levin醫(yī)學博士領導的一個團隊表示，通過腦電圖技術檢測到自閉癥兒童腦電波差異是“自閉癥譜系障礙病理生理學的核心特征”之一。

2019年12月的《自然通訊》發(fā)表了他們的研究結果。他們招募了102名高危嬰兒，即有一個或多個哥哥姐姐被診斷為自閉癥譜系障礙的兒童。據(jù)估計，這類高危兒童患自閉癥的幾率為五分之一，比普通人群高出約10倍。這些兒童中有31人最終發(fā)展為自閉癥，比較這項兒童和69名家庭自閉癥風險較低的兒童的腦電圖模式進行比較。研究組每隔幾個月進行一次腦電圖檢查，從出生后3個月開始，到36個月結束評估。研究小組發(fā)現(xiàn)，在3歲時被診斷為自閉癥譜系障礙的兒童中，腦電圖的差異不僅可以檢測到，而且在出生的第一年最明顯。這種早期出現(xiàn)的“信號”尤其出現(xiàn)在慢振蕩的德爾塔波和高振蕩的伽馬波中。他們的研究結果表明出生第一年的腦電圖最能預測未來自閉癥的結果。人們普遍認為，這些兒童越早被發(fā)現(xiàn)，他們接受護理的機會就越大，這可能會將疾病的影響降至最低。這項研究告訴我們，腦電圖可能有助于預測誰可能會發(fā)展成自閉癥，最終可能開發(fā)出某種臨床相關的生物標志物。研究人員建議在2個月或4個月的兒科醫(yī)生健康檢查，除了接種疫苗外，他們還將接受腦電圖或類似檢查，以了解他們患自閉癥的風險。”

研究人員提出，腦電圖信號需要通過實驗復制和優(yōu)化，對未來的自閉癥診斷具有高度的特異性，并且足夠敏感，可以最大限度地減少產(chǎn)生假陽性和假陰性的機會。哈佛醫(yī)學院的研究人員正在考慮為兒科醫(yī)生辦公室配備腦電圖檢測設備，為非常年幼的兒童提供腦電圖測試，以及如何實現(xiàn)現(xiàn)場進行分析的軟件。

腦電圖預測抗抑郁反應

使用腦電圖的研究人員朝著基于客觀生物學的標志物邁出了重要一步，這些標志物是抑郁癥治療決策的基礎。

美國斯坦福大學和德克薩斯大學的研究人員使用腦電圖發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者有一種腦電波特征，使他們能夠成功地預測抑郁癥患者是否對抗抑郁藥舍曲林（左洛復）有沒有反應。這項特征還使他們能夠將舍曲林的“反應者”與其他對不同形式的抗抑郁治療有反應的患者進行比較和區(qū)分。該團隊使用了靜息狀態(tài)腦電圖，該腦電圖測量個體不從事特定任務時的腦電波。與反應較差的人相比，對藥物的反應與前額葉皮層的興奮性相關。興奮性越高，治療反應約好。他們還對舍曲林有反應者與重復經(jīng)顱刺激腦刺激治療的反應者進行了有趣的觀察。看到了相反的相關性：對兩種重復經(jīng)顱刺激方案中的一種有反應的個體不太可能是舍曲林應答者，反之亦然。

關于潛在的預測性腦電圖特征，一個仍有待回答的重要問題是，它是否對舍曲林或包括舍曲林在內的更大一類SSRI抗抑郁藥物具有特異性，或者它是否在預測對其他抗抑郁療法（包括電休克療法（ECT）和心理治療）的反應方面具有更廣泛的適用性。

腦電圖預測精神病

長期以來，預測哪些被認為有患精神病高風險的人實際上會繼續(xù)患精神病，從而有可能進行早期或預防性治療，一直是神經(jīng)心理學研究的目標之一。挑戰(zhàn)在于：只有22%臨床高危人群會在4年內患上精神病。

高風險個體包括那些有精神病家族史的人，因為很大一部分風險被認為是遺傳的。其他因素包括醫(yī)生所說的“亞閾值癥狀”的出現(xiàn)，這可能包括短暫的思維扭曲、偏執(zhí)、妄想或幻覺。高危人群的社交能力也可能下降。

德國柏林Charité大學的研究人員在2020年《美國醫(yī)學會雜志精神病學》上發(fā)表的一篇論文中報告，大腦視覺皮層高頻振蕩的時間是首次精神病臨床高風險個體“首次出現(xiàn)的損傷”，腦電波振蕩的其他特征可能預測未來的臨床進程。該團隊招募了232名參與者，其中大多數(shù)年齡在十幾歲或二十幾歲：119人符合精神病臨床高危（CHR）標準；38人不符合這些標準，但被診斷為非精神病性精神障礙；26例出現(xiàn)首發(fā)精神病（FEP）；49人為健康對照組。所有患者均在3年內定期接受評估。在基線時，所有人都被要求在計算機上執(zhí)行一項任務，該任務要求他們按下按鈕以響應屏幕上的視覺刺激，持續(xù)時間從?秒到3秒不等。使用腦磁圖監(jiān)測他們的腦電波。腦磁圖在識別大腦中產(chǎn)生其檢測到的波的位置方面比腦電圖更好。研究發(fā)現(xiàn)視覺皮層神經(jīng)活動產(chǎn)生的腦電波的特定異常與首發(fā)精神病、精神分裂癥以及在某些方面發(fā)展為首發(fā)精神病的高危人群的認知缺陷有關。

在首發(fā)精神病和高風險人群中，視覺皮層在兩個高頻帶——伽馬波（每秒100次振蕩）和β波（每秒40次振蕩）——產(chǎn)生的波形的“同步性”明顯不一致。這種不一致性存在于有精神病前期癥狀的人身上。在首發(fā)精神病參與者和精神病高危人群中，大腦前部和包含視覺皮層的枕葉區(qū)域之間的連接受損；與高危參與者相比，那些已經(jīng)有過第一次精神病發(fā)作的參與者在枕葉發(fā)出的高頻伽馬波中顯示出功率降低。這項研究的另一個重要發(fā)現(xiàn)是，那些在視覺處理測試中不同“運行”之間某些波形模式的變異性增加的精神病高危人群，會出現(xiàn)更持久的精神病“亞閾值”癥狀。這表明他們的臨床程序較差，發(fā)展為第一次精神病發(fā)作的可能性增加，可能還會出現(xiàn)精神分裂癥。視覺皮層高頻振蕩受損是電路功能障礙的一個重要方面，這可能構成新發(fā)精神病臨床分期的生物標志物。

丁文京博士簡介

運動生理學與臨床營養(yǎng)專家

納美福健康管理創(chuàng)始人美國波士頓大學科學博士。

美國農(nóng)業(yè)部人類抗衰老營養(yǎng)研究中心博士后副研究員。

北美醫(yī)學基金會和北美醫(yī)學教育基金會會長。

致力于向中國引進國際先進的醫(yī)學技術和為中國培養(yǎng)醫(yī)學和大健康人才。

1982年畢業(yè)于首都醫(yī)科大學臨床醫(yī)療專業(yè)。1985年北京體育大學運動生理專業(yè)碩士，1987年到美國波士頓大學攻讀博士，獲得博士學位。先后在美國哈佛大學醫(yī)學院附屬研究所從事神經(jīng)發(fā)育研究和在美國農(nóng)業(yè)部設在Tufts大學的“美國農(nóng)業(yè)部人類抗衰老營養(yǎng)研究中心”做博士后副研究員，從事抗衰老研究工作，并首次發(fā)現(xiàn)運動對骨骼肌間充質干細胞的激活和骨骼肌重塑。丁文京博士是北美醫(yī)學基金會和北美醫(yī)學教育基金會主要創(chuàng)始人。先后向中國引進了十余項歐美先進的醫(yī)學技術，廣泛應用于多個醫(yī)學領域。促成多項中國和國際間的醫(yī)學合作，參與設計多項國際多中心臨床醫(yī)學研究課題。近年來丁文京博士聚焦腸道微生態(tài)紊亂與疾病關系的推廣，取得豐碩成果。有四十余項專利，其中有多項與腸道微生態(tài)應用的專利，并有十余部關于腸道微生態(tài)的學術專著和科普書籍。丁文京博士創(chuàng)立的“納美福心理訓練項目”根據(jù)生理心理學基本原理，集腸腦軸和多項聲光電技術，將探尋心理障礙病因和訓練結合重建心理健康。

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