精神分裂症谱系障碍中内语运动准备功能障碍的神经生理证据及其与幻听的关联
《Schizophrenia Bulletin》:Neurophysiological Evidence of Motor Preparation Dysfunction during Inner Speech and its Association with Auditory Verbal Hallucinations in Schizophrenia Spectrum Disorders
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时间:2025年12月15日
来源:Schizophrenia Bulletin 4.8
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本研究针对精神分裂症谱系障碍患者听觉言语幻觉(AVH)的神经机制,通过脑电图(EEG)技术探究内语产生过程中的运动准备活动。研究人员比较了伴有AVH患者(SZAVH+)、不伴AVH患者(SZAVH-)和健康对照(HC)在主动内语任务和被动听任务中的 contingent negative variation (CNV) 波幅。结果发现健康人群在内语准备阶段表现出典型的负向CNV,而患者组则出现正向慢波,且SZAVH+组在内语任务中表现出独特的运动准备活动模式。该研究首次提供了内语特异性运动准备功能障碍与AVH关联的神经证据,为理解幻听的预测编码机制提供了新视角。
在我们的大脑中,有一个神奇的现象:当我们思考或自言自语时,即使没有发出声音,我们也能清晰地区分这些"内部声音"来自于自己而非外界。这种完全隐蔽的"行动"被称为内语(inner speech),它被认为是人类最复杂的运动行为之一。然而对于精神分裂症谱系障碍患者来说,这种自我监控机制可能出现故障,导致他们将自我产生的内语误认为是外界声音,从而产生听觉言语幻觉(AVH)——这一症状困扰着约60-70%的患者。
长期以来,科学家们认为AVH可能与corollary discharge(伴随放电)机制异常有关。当我们执行动作时,大脑会发出运动指令的副本(即伴随放电)来预测动作将产生的感觉后果,这种前向模型(forward model)机制使得我们能够识别自我产生的感觉。但当这一预测机制失效时,内语可能失去"自我"标签,被体验为外来声音。尽管这一理论已被提出数十年,但内语准备阶段的运动功能障碍与AVH之间的直接神经证据仍然缺乏。
为了解决这一关键问题,Lawrence Kin-hei Chung等研究人员在《Schizophrenia Bulletin》上发表了创新性研究,通过高时间分辨率的脑电图技术,首次系统探究了内语产生过程中的运动准备活动及其与AVH的关系。研究团队采用了精巧的三组设计,比较了当前伴有AVH的患者(SZAVH+)、不伴AVH的患者(SZAVH-)和健康对照(HC),从而能够区分哪些神经异常是疾病的一般特征,哪些特异性地与幻听体验相关。
研究人员设计了一个精巧的内语范式,参与者需要在视觉倒计时提示下,在精确的时间点内隐地发出特定音节(/BA/或/BI/),同时记录其脑电活动。这一设计的关键在于,它允许研究人员分离出纯粹的内语准备过程,而不受实际发声运动的污染。主要测量指标是晚期contingent negative variation (CNV)波幅,这是一个在动作执行前出现的负向慢波,被认为是运动计划和准备的神经标志。
研究团队采用了多项关键技术方法:通过64导脑电图系统记录神经活动,使用电流源密度(CSD)分析进行源定位,采用混合方差分析比较三组参与者在主动内语和被动聆听条件下的CNV差异,并通过逻辑回归分析探究神经指标对AVH状态的预测能力。研究纳入了157名参与者(58名SZAVH+、50名SZAVH-和49名HC),所有患者均通过结构化临床访谈(SCID-I/P)确诊,并详细评估了症状严重度(PANSS、PSYRATS)。
健康对照组的脑电图结果显示,在主动内语任务中,参与者表现出典型的负向CNV波幅,显著比被动聆听条件更负。这一发现证实了内语确实涉及运动准备过程,支持了将内语视为"一种行动"的理论观点。电流源密度分析显示这一活动主要分布于中央顶区,与运动皮层的激活模式一致。
与健康人群形成鲜明对比的是,两组患者均未表现出正常的负向CNV。相反,他们出现了正向的慢皮层电位,且这种正向波在被动条件下尤为明显。研究人员认为,这可能是由于患者运动准备活动(通常表现为负向CNV)严重减弱,导致感觉预期活动(表现为正向波)"突破"显现。
尽管两组患者都表现出异常,但SZAVH+组在主动内语条件下显示出比被动条件较小的正向波,表明他们仍保留了一定的内语相关运动准备活动。更重要的是,当控制被动条件下的基础神经活动后,主动CNV的波幅能够显著预测AVH状态:CNV越负(即越接近正常模式),幻听出现的几率越高。这一关系在控制妄想和阴性症状后仍然显著,说明其特异性。
有趣的是,内语相关运动准备活动与AVH的多维严重度评分(PSYRATS AH)并无线性相关,但能够有效区分是否当前存在幻听。这表明该神经指标可能作为AVH的状态标志而非严重度指标。
这项研究提供了令人信服的证据,表明精神分裂症谱系障碍患者存在内语特异性运动准备功能障碍。健康人群在内语产生前表现出正常的运动准备活动(负向CNV),而患者群体则显示出显著减弱甚至极性反转的模式。特别是,当前伴有幻听的患者表现出独特的内语准备模式,这可能反映了不精确的伴随放电机制——这些"嘈杂"的预测信号可能导致监测系统产生更大的预测错误,最终被解释为外来声音。
这些发现为理解幻听的预测编码机制提供了重要见解。研究结果表明,AVH可能不仅涉及弱预测(如SZAVH-患者所示),还涉及不精确的预测(如SZAVH+患者所示)。这种区分有助于调和关于幻听机制的看似矛盾的理论——既涉及弱先验(导致预测不充分)又涉及强先验(过度解释感觉输入)。当前发现支持了一个综合模型,其中低层级的不精确预测可能驱动高层级先验的补偿性增强,最终导致幻觉体验。
该研究的临床意义在于,运动准备指标如CNV可能作为识别和监测精神分裂症隐性症状的神经生理学生物标志物。通过揭示内语准备阶段的异常,这项研究为早期干预和新治疗策略的开发提供了新靶点。未来研究可以进一步探究这些神经指标是否能够预测治疗反应,或者区分不同类型的幻觉体验。
总之,这项研究通过创新的实验设计和精细的神经生理测量,为理解精神分裂症中内语与幻听的关系提供了重要证据,将长期存在的理论假设转化为可检验的神经机制,为未来研究和临床实践开辟了新方向。
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