双相情感障碍稳定期患者前额叶活动频率特异性改变与波动环境中适应不良信念更新的关联研究

本研究通过结合分层贝叶斯模型与脑磁图技术，揭示了双相情感障碍(BD)稳定期患者在波动环境中存在对环境变化的高预期但学习能力不足的认知特征。研究发现BD患者前额叶(PFC)、眶额叶(OFC)和前扣带回(ACC)区域α-β抑制减弱和γ活动异常，这些神经振荡改变与计算模型中更高的环境波动预期(μ3)和更低的学习速率(ω2)显著相关，为BD复发预测提供了潜在生物标志物。

　　

在精神疾病研究领域，双相情感障碍(BD)患者即使在稳定期仍表现出显著的决策功能障碍，但其神经计算机制尚未明确。传统研究报道了BD患者对奖励处理的异常反应，但结果存在高度异质性——有些研究发现患者对负性反馈更敏感，另一些则显示其奖赏学习能力下降。这种矛盾可能源于既往研究未能区分环境稳定性对学习过程的影响。更关键的是，稳定期BD患者的认知缺陷已被证实与复发风险相关，但缺乏能够解释其决策异常的计算神经模型。

俄罗斯国立研究大学高等经济学院的研究团队在《Translational Psychiatry》发表创新性研究，首次将分层高斯滤波器(HGF)与脑磁图(MEG)技术结合，揭示了BD稳定期患者特有的"高预期-低学习"认知模式。研究人员设计了一项包含概率奖励和动态环境变化的序列决策任务，通过22名BD稳定期患者和27名健康对照(HC)的行为学数据构建计算模型，同时记录其执行任务时的神经振荡活动。关键技术包括：1)基于HGF的贝叶斯建模量化信念更新参数；2)LCMV波束成形法进行MEG信号源重建；3)时间反转格兰杰因果(TRGC)分析功能连接；4)卷积模型解析时间-频率神经响应。

频率特异性神经活动差异

通过分析前额叶-边缘系统关键脑区发现，健康组在编码精度加权预测误差(pwPE)时表现出典型的α-β(8-30Hz)抑制和γ(60-100Hz)增强，而BD组这种振荡模式显著减弱。特别在尾侧ACC至喙侧MFG的通路中，BD患者β波段信息流异常增强，提示前额叶调控功能紊乱。

计算行为学特征

HGF模型显示BD组存在双重缺陷：一方面显著高估环境波动性(μ₃⁽⁰⁾增加34%，p_FDR=0.014)，导致决策随机性增加(赢后转换率升高21%)；另一方面对行动-结果关联的信念更新速度减慢(ω₂降低28%，p_FDR=0.017)。这种矛盾表现为"预期变化却不适应变化"的认知模式，最终导致BD组获胜率降低15%。

临床关联性

残余躁狂症状与估计不确定性(ω₂)呈负相关(r=-0.46)，而特质焦虑与波动预期(μ₃)正相关(r=0.46)，表明不同症状维度可能通过特定计算参数影响决策。值得注意的是，药物治疗类型未显著改变核心发现，增强了结果的可靠性。

这项研究开创性地建立了BD认知缺陷的计算神经框架，揭示前额叶振荡异常是"高环境波动预期-低学习效率"现象的神经基础。发现的γ活动减弱和β连通性增强可能成为预测复发的客观指标，为开发靶向神经振荡的干预措施提供了理论依据。未来研究可纵向追踪这些指标在情绪发作期的动态变化，进一步验证其临床预测价值。