神经性厌食症与暴食症的反转学习神经机制：前额叶与腹侧纹状体功能异常研究

《COGNITIVE, AFFECTIVE & BEHAVIORAL NEUROSCIENCE》：Prefrontal and ventral striatal neural correlates of reversal learning in anorexia nervosa and bulimia nervosa

本研究针对进食障碍（ED）患者行为僵化的核心问题，通过功能磁共振成像（fMRI）技术探究了反转学习（RL）的神经机制。研究人员比较了限制型神经性厌食症（AN-R）、暴食/清除型神经性厌食症（AN-BP）、暴食症（BN）患者与健康对照组的脑区激活差异，发现ED患者右侧腹外侧前额叶皮层（vlPFC）和腹侧纹状体（VS）激活显著降低，且右侧vlPFC活动与暴食、清除行为频率呈负相关。该研究首次揭示了跨诊断的RL神经基础缺陷，为开发靶向认知灵活性的干预方案提供了神经科学依据。

　　

当一个人反复进行自我伤害的进食行为时，我们常常会追问：为什么他们难以改变这种明显有害的行为模式？神经性厌食症（AN）和暴食症（BN）作为两种典型的进食障碍，不仅导致严重的身体健康问题，更伴随着高达普通人群9倍的死亡风险。尽管现有治疗方法取得了一定成效，但其效果仍有限，这促使科学家们将目光投向认知神经机制层面，试图从大脑运作方式中找到突破口。

认知灵活性缺陷被认为是进食障碍的核心特征之一，而反转学习（Reversal Learning， RL）作为衡量个体根据环境反馈调整行为能力的重要指标，近年来受到越来越多关注。想象一下，当你在迷宫中不断碰壁后突然发现出口方向改变，能否快速调整路线？这种能力正是RL所测量的。此前研究发现AN患者存在RL行为学缺陷，但其背后的神经机制，特别是在不同亚型（限制型AN-R、暴食/清除型AN-BP）和BN之间的异同，仍是一片未知领域。

发表于《Cognitive， Affective， & Behavioral Neuroscience》的研究首次系统描绘了进食障碍患者RL过程的神经图谱。研究团队招募了71名ED患者（包括22名AN-R、20名AN-BP和29名BN）和27名健康对照，通过概率反转学习任务结合功能磁共振成像（fMRI）技术，重点考察了腹侧纹状体（VS）和腹外侧前额叶皮层（vlPFC）这两个RL关键脑区的活动模式。

研究方法的核心技术

研究采用概率反转学习任务，要求被试在fMRI扫描过程中通过试错学习选择正确刺激（平假名字符）。任务设置80%准确反馈和20%随机错误反馈，在连续6-10次正确选择后发生隐性规则反转。主要对比分析聚焦"最终反转错误"阶段（规则转换后最后一次错误选择），该阶段代表个体利用负性反馈成功调整行为的关键过程。神经影像数据经过严格预处理和统计参数映射（SPM12）分析，采用错误发现率（FDR）校正进行多重比较校正。

神经激活的组间差异

研究发现ED患者组在RL过程中表现出显著的右侧vlPFC（t=2.07， p=0.041）和右侧VS（t=2.01， p=0.047）激活降低，效应值分别为0.81和0.46。探索性全脑分析进一步揭示了ED组在岛叶和初级视觉皮层的激活减弱，而在中央内侧杏仁核的激活增强。这些发现表明，进食障碍患者在面对需要行为调整的情境时，难以有效招募与奖赏处理和决策相关的神经网络。

诊断亚型的神经特征

尽管行为表现无组间差异（所有p>0.05），神经激活模式显示出一定的诊断特异性。AN-BP患者在初级视觉皮层的激活显著高于AN-R和BN患者（均p<0.001），而BN患者在中央内侧杏仁核的激活高于其他两组（均p=0.029）。这些差异提示不同ED亚型可能采用不同的神经补偿机制应对认知挑战。

神经活动与症状的关联

最引人注目的发现是右侧vlPFC活动与ED行为频率的负相关关系。该脑区激活程度越低，暴食行为（B=-6.64， p<0.01）和清除行为（B=-11.82， p<0.001）频率越高。进一步分析显示，这种关联在BN患者中尤为显著（简单斜率B=-9.28， p<0.001），而在AN-BP患者中不显著。值得注意的是，RL相关神经活动与整体ED精神病理学严重程度无关，说明这种神经机制更特异性地与行为频率而非认知症状相关。

研究结论与意义

该研究通过多诊断对比视角，揭示了进食障碍患者普遍存在的RL相关神经功能缺陷。右侧vlPFC和VS的激活不足可能反映了ED患者难以抑制既往强化的病态行为，尤其在需要快速适应新情境时。不同亚型在视觉处理和情绪反应脑区的差异激活，则提示AN-BP和BN可能通过不同的神经代偿机制应对认知挑战。

这些发现对临床实践具有重要启示：针对RL过程的神经干预可能成为ED治疗的新靶点。例如，神经反馈训练或经颅磁刺激等技术或许能增强vlPFC-VS环路的功能连接，从而改善患者的认知灵活性。此外，右侧vlPFC活动作为暴食和清除行为的潜在生物标志物，可为预后评估和个体化治疗提供参考。

研究的局限性包括样本性别不平衡（91%为女性）和未控制代谢状态等因素，未来需要更大样本和疾病特异性任务设计来进一步验证这些发现。尽管如此，这项工作为理解进食障碍的神经机制提供了重要线索，开辟了从认知神经科学角度破解治疗抵抗性ED的新途径。