特别爱洗手、出门前反复确认是否上锁……这些习惯你有吗?对强迫症患者而言,这些行为可能严重到无法控制,患者可能陷入焦虑、生活质量无法保证。认知灵活性减退是强迫症的核心症状,患者固执且“不知变通”。而作为全球第四大神经精神障碍,人们对强迫症的发病机制知之甚少。近日,首都医科大学研究团队找到了一条与强迫症认知灵活减退相关的神经环路,在强迫症小鼠模型中明确了与“不知变通”有关的神经元。
相关研究近日发表于《当代生物学》。
先前大量研究表明,强迫症患者存在反转学习障碍。论文通讯作者之一、首都医科大学神经生物学系副教授雷慧萌告诉《中国科学报》,通过反转学习测试,可以知道强迫症患者是否出现认知灵活性减退。反转学习测试即在患者已学会某种规则的情况下改变规则,观察患者能否适应新变化。通常情况下,强迫症患者的表现更“固执”“不知变通”,适应新规则的时间更长。
之前,雷慧萌等人就发现,即便是处于静息状态下的强迫症模型小鼠,与普通小鼠相比,其眶额皮层的锥体神经元和抑制性中间神经元的活性也已经发生异常。另外,大脑基底神经节之一的纹状体与自动情绪反应和控制复杂行为相关,也是强迫症病理生理学研究的关注区域。眶额皮层的锥体神经元直接投射到纹状体,是纹状体的上游核团。在纹状体中,大部分神经元都是中型多棘神经元。
中型多棘神经元可细分为不同亚型,其一是直接通路的中型多棘神经元(D1-MSN),可特异性表达I型多巴胺受体。“之前的研究发现,D1-MSN可被奖赏激活,在奖赏介导的目的性学习中起重要作用。”雷慧萌说。
为了进一步明确反转学习的神经环路机制,研究团队设计了一系列与奖赏有关的反转学习行为学实验。在此次新发表的研究中,研究团队首先对强迫症小鼠模型和野生小鼠模型进行了气味区分训练。
训练中,若小鼠闻到丁香味气体后,在一定时间内作出反馈——舔舐出水口,并得到从中泵出的糖水作为奖赏。而如果闻到柠檬味气体后,小鼠舔舐出水口则不会得到奖赏。反转学习时,研究者会将丁香和柠檬两种气味与奖赏间的关系调换,小鼠获得糖水奖赏的条件不再是闻到丁香的气味后作出反应,而是闻到柠檬的气味后作出反应。
通过一系列实验,研究者建立了眶额皮层—纹状体环路不同类型神经元活性异常与强迫症反转学习障碍的直接因果关系。他们发现,眶额皮层抑制性中间神经元在正常的反转学习中起关键作用。其功能异常与强迫症反转学习障碍的产生密切相关。“这有利于缩小认知灵活性障碍治疗的靶点范围。”论文通讯作者之一、首都医科大学基础医学院教授张晨表示,“接下来,我们会继续寻找强迫症小鼠眶额皮层抑制性中间神经元活性异常降低的深层原因。”