D-环丝氨酸调控精神分裂症患者神经振荡改善工作记忆的机制研究

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Schizophrenia Research 3.6

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  本研究针对精神分裂症核心认知缺陷——工作记忆障碍,探索NMDAR(N-甲基-D-天冬氨酸受体)激动剂D-环丝氨酸(DCS)的干预机制。通过脑电图(EEG)分析发现,DCS组患者表现出γ波功率降低、θ波功率减少及α波增强的神经振荡模式改变,提示NMDAR信号增强可能通过优化神经振荡效率改善认知功能,为精神分裂症认知治疗提供新靶点。

  

精神分裂症患者长期面临认知功能障碍的困扰,尤其是工作记忆缺陷,严重影响社会功能康复。传统抗精神病药物对幻觉妄想等阳性症状有效,却难以改善认知症状。近年研究发现,N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)功能低下可能是关键病理机制——服用NMDAR拮抗剂如氯胺酮的健康人会出现类似精神分裂症的症状。更棘手的是,约75%患者的工作记忆测试得分比健康人低1-2个标准差,且这种缺陷在疾病前驱期就已显现。面对这一治疗空白,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究团队将目光投向NMDAR部分激动剂D-环丝氨酸(DCS),试图破解其改善认知的神经机制。

研究团队对先前双盲随机对照试验的脑电数据展开二次分析。33名完成n-back工作记忆任务的精神分裂症患者(DCS组17人,安慰剂组16人)纳入研究,采用128导脑电帽记录任务过程中的神经振荡。通过时频分析聚焦γ(30-80 Hz)、θ(4-7 Hz)和α(8-13 Hz)频段,结合溯源分析定位异常脑区。

行为学结果
验证了DCS组在2-back任务中的显著优势(p=0.045),这与前序研究一致。值得注意的是,这种改善具有负荷特异性——仅在最高记忆负荷时显现,提示DCS可能优化了认知资源分配策略。

神经振荡改变
γ振荡分析揭示,DCS组在刺激呈现后1-1.5秒期间,右侧额叶和枕叶通道的γ功率显著降低(p<0.05)。这一发现颠覆了传统认知:通常认为γ活动增强反映认知改善,但研究者指出,精神分裂症患者普遍存在γ活动过度同步化,DCS可能通过"校准"异常增强的γ振荡提升信息处理效率。

θ振荡显示更广泛改变,DCS组在所有记忆负荷下均表现出额叶θ功率降低。考虑到θ波与工作记忆中的时序编码相关,这种"节流"效应可能反映神经资源利用的精准化。

α振荡则呈现条件依赖性变化——仅在0-back控制任务时,DCS组左半球α功率显著升高。由于α波与注意过滤功能相关,研究者推测DCS可能通过增强基线状态的准备性注意,为后续工作记忆任务"清场"。

讨论与意义
这项发表在《Schizophrenia Research》的研究首次揭示DCS改善认知的神经振荡机制:通过三重调节——抑制过度γ同步、优化θ资源分配、增强α注意门控,重塑精神分裂症患者的神经信息处理架构。尤其值得注意的是,γ振荡的改变集中在右侧额-枕通路,这与NMDAR依赖的皮质-皮质下环路高度吻合,为靶向干预提供了精确的神经标记。

研究的临床价值在于:①证实100mg DCS急性给药即可产生可测量的神经电生理改变;②提出"神经振荡校准"可能是认知改善的新机制;③为开发基于生物标志物的精准干预策略奠定基础。当然,DCS的窄治疗窗(高剂量可能转为拮抗效应)提示需要谨慎的剂量探索。未来研究可结合fMRI等多模态技术,进一步解析振荡改变与特定脑网络功能的对应关系。

这项由Emma Mirhashemi领衔的研究,不仅为理解NMDAR调控认知的机制打开新窗口,更启示我们:精神分裂症的认知治疗或许需要从"增强神经活动"的传统思路,转向"优化神经动力学平衡"的新范式。

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