“脑部图谱”定位精神疾患的病变

“晓得澳大利亚国民平均身高 1.7 米，我还是不会知道隔壁邻居有多高。”澳洲蒙纳许大学（Monash Univeristy）的博士生 Ashlea Segal，以此比喻精神科学的困境，表示研究“大多都聚焦于群体的平均值，很难瞭解个体的脑部变化”。于是，她带领以该校特纳脑部暨心理卫生机构（Turner Institute for Brain and Mental Health）为主的跨国团队，扫描普通人和 6 种精神疾病患者的脑部，并加以比较。他们的研究结果，发表于 2023 年 8 月 14 日的《自然神经科学》（Nature Neuroscience）期刊。

脑部图谱

研究团队总共招募了 3,746 人，从中筛选出 18 至 64 岁，涵盖注意力不足过动症、泛自闭症障碍、双极性情感疾患、忧郁症、强迫症和思觉失调症的 1,294 名精神病患;以及 1,465 名一般人当作对照组。用核磁共振扫描每一个受测者，制作脑部图谱（brain mapping），并分析 1,032 个区域的灰质体积（gray matter volume）于个体之间的异同。

规范模型

有别于病例对照研究（case–control researches），将相同诊断的病患视为单一群体，以其平均值，与一般人组成的对照组比较;有些研究采取规范模型（normative modeling），考量年龄和性别等多种因素，定义出灰质体积等观察重点的变异范围，再分析个体的偏离情形。后者的作法较不会被临床标签所限制。过往规范模型的文献，已经指出精神病患者的脑部与普通人极为不同;然而各个患者之间，即使诊断相同，脑部异常的地方也差别甚大。科学家无法解释为何脑部病变的位置不一样，结果却殊途同归。

不过，既然脑部是一个网络，如果出事的点都接在同一个功能的回路上，或许就会造成相同的问题。此前有些神经科学研究，已经证实有同样运动、感知或认知症状的病患，脑部病灶的位置可能互异，但都连结到共同的区块。研究团队受到启发，使用规范模型，探索精神病患的脑部回路及延伸网络，并预期得到雷同的答案。

正常（蓝色）与偏差（红色）的回路（橙色）和网络（黄色）示意图。图/参考资料2，Figure 1（CC BY 4.0）

回路/网络

果不其然，在具有相同诊断的精神病患中，脑部灰质体积的明显偏差，出现于同个位置的比例不超过7%;然而从回路或网络的层级来看，便可能有高达 56% 的重叠。同一诊断下，个体的额叶、顶叶、岛叶和颞叶皮质等连结枢纽，在回路层次高度相似;而各种精神疾患之间则迥异。比方说，注意力不足过动症患者的灰质体积偏差，仅限于某些范围;而思觉失调症的病人，则是几乎囊括全脑。这个发现挑战了传统上，认为单一精神诊断，只对应特定回路障碍的想法。

功能回路异质性：g 图显示注意力不足过动症（ADHD）和思觉失调症（SCZ）的范围差距。图/参考资料 2，Figure 3（CC BY 4.0）

此外，在网络的层级，掌管认知控制、内感受觉察，以及内外在注意力转换的警觉/腹侧注意力网络（salience/ventral attention network），与此处 6 种精神疾患里的 5 种都有关联。其病变显然在多种精神疾患的发展中，扮演重要角色。

多数精神疾患都与警觉/腹侧注意力网络（浅紫色;SAL/VA）有关。图/参考资料 2，Figure 4（CC BY 4.0）

治疗的目标

经由脑部图谱，研究团队得以推论治疗目标：忧郁症和双极性情感疾患，分别为前额叶皮质的右边与左边;思觉失调症患者的警觉/腹侧注意力网络;以及注意力不足过动症病人的背侧注意力网络（dorsal attention network）与内侧颞叶网络（medial temporal network）。然而，Ashlea Sega l以忧郁症患者的前额叶为例，说明目前非侵入性脑刺激术（non-invasive brain stimulation）所针对的回路，可能“只适用于部分患者”。毕竟根据论文，单一诊断中，个体在这些目标上的重叠率，仅有一至五成不等。

因此，将来的研究或许该跳脱传统诊断的框架，不执着于寻找一体适用的解方;而是继续扩充数据，掌握脑部变化与精神疾患的关系，以便发展为病患量身订做的客制化疗法。