恐慌障碍中内感受性恐惧的神经相关性:下顶叶和岛叶灰质体积的异常

《Journal of Psychiatric Research》:Neural Correlates of Interoceptive Fear in Panic Disorder: Abnormalities of Gray Matter Volumes in the Inferior Parietal Lobe and Insula

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Journal of Psychiatric Research 3.2

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  内感受性恐惧相关的恐惧扩展网络(EFN)灰质体积减少与患者症状严重性和身体功能受损相关。对226名受试者进行结构MRI分析,发现PD患者EFN中的岛叶和梨状皮层灰质体积显著低于健康对照组,且内感受性恐惧水平与该脑区GMV降低呈正相关,并关联更高焦虑症状和更差身体功能。

  本研究聚焦于惊恐障碍(Panic Disorder, PD)患者与健康对照组(Healthy Controls, HCs)之间的神经结构差异,特别是与内脏恐惧(interoceptive fear)相关的灰质体积(Gray Matter Volumes, GMVs)变化。研究采用了脑结构磁共振成像(Structural Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术,旨在揭示内脏恐惧如何通过影响特定脑区的结构特性,进而与临床症状和身体功能状态相关联。这一发现不仅加深了我们对PD神经机制的理解,也为未来开发基于神经结构的诊断工具和治疗策略提供了新的视角。

### 内脏感知与情绪调节的神经基础

内脏感知(interoception)是指个体对自身内部生理状态的感知能力,例如对心跳、呼吸、肌肉紧张等身体变化的觉察。这一过程在情绪调节中扮演着至关重要的角色,尤其在焦虑和恐惧的形成过程中。根据詹姆斯-兰格理论(James, 1922;Lange, 1885),情绪体验源于身体状态的变化,而内脏感知则是这一过程的关键环节。随着神经科学的发展,研究者进一步提出“躯体标记假说”(Damasio et al., 1991),认为内脏感知不仅影响情绪体验,还参与大脑的预测和评估系统,从而对认知过程,如决策制定,产生深远影响。

近年来,越来越多的研究发现,内脏感知在PD的发病机制中具有核心地位。PD患者往往表现出对身体内部信号的高度警觉性,这种警觉性可能引发对身体变化的错误解读,进而导致焦虑和恐惧的恶性循环。例如,Ehlers(1993a)指出,内脏敏感性增强可能导致个体对身体变化的反应过度,这种反应可能在早期生活中就已显现,从而影响个体对身体状态的认知和应对方式。因此,理解内脏感知如何影响大脑结构和功能,对于揭示PD的神经基础具有重要意义。

### 惊恐障碍的临床特征与神经机制

惊恐障碍是一种以反复出现的惊恐发作(Panic Attacks, PAs)为主要特征的精神障碍。PAs通常伴随着一系列生理症状,如心率加快、呼吸困难、胸痛等,这些症状往往被患者误认为是严重疾病的征兆,从而引发回避行为和功能受损。根据《美国精神疾病诊断与统计手册》(DSM-5)的定义,PD患者在没有明显诱因的情况下会经历强烈的惊恐发作,并伴有对再次发作的担忧和回避行为(American Psychiatric Association, 2022)。这些症状不仅影响患者的心理健康,还可能对日常生活造成显著干扰,导致身体功能的下降。

研究发现,PD患者对身体信号的警觉性远高于HCs,这种高警觉性可能导致对身体变化的错误认知和过度反应。例如,Schmidt等人(1997)的研究表明,PD患者在面对身体信号时表现出更高的警觉性,这种状态可能影响其对威胁的评估方式,导致对身体变化的灾难化解读(Barlow, 2004;Clark, 1986)。此外,Lai(2019)提出,PD的神经机制涉及“扩展恐惧网络”(Extended Fear Network, EFN),该网络不仅包括传统的恐惧相关脑区,如边缘系统、前额叶皮层和前扣带回(ACC),还涵盖了内脏感知相关的脑区,如岛叶和顶叶。

岛叶被认为是内脏感知的核心区域,它通过迷走神经和丘脑接收来自身体的信号,并将其整合到大脑的预测和评估系统中(Craig, 2003)。此外,内脏预测编码模型(Barrett and Simmons, 2015)提出,岛叶前部负责生成内脏感知的预测信号,而岛叶后部则通过比较预测信号与实际感知信号之间的差异,反馈调整预测模型。如果这一反馈机制受损,可能导致内脏感知信号的误判,从而引发惊恐发作。因此,岛叶的结构异常,如灰质体积减少,可能成为PD的重要神经标志。

### 内脏恐惧与灰质体积变化的关系

本研究发现,PD患者在扩展恐惧网络(EFN)中多个关键脑区的灰质体积显著低于HCs,尤其是岛叶和下顶叶(Inferior Parietal Lobe, IPL)。这些区域的灰质体积减少与内脏恐惧水平呈显著负相关,意味着内脏恐惧越强烈,这些脑区的结构越可能受损。此外,研究还发现,这些区域的灰质体积变化与PD患者的临床症状和身体功能状态密切相关。具体而言,灰质体积减少与惊恐发作的严重程度、焦虑症状的强度以及身体功能的下降呈显著正相关。

这一发现为理解PD的神经机制提供了新的证据。首先,它表明内脏恐惧不仅是PD的一个临床表现,还可能在神经结构层面影响疾病的进展。其次,它揭示了内脏感知相关脑区的结构变化如何与情绪和身体功能相互作用,从而导致PD的复杂症状。例如,IPL在默认模式网络(Default Mode Network, DMN)中也扮演着重要角色,负责自我参照处理和情绪调节(Laird et al., 2009)。因此,IPL的灰质体积减少可能不仅影响内脏感知,还可能干扰情绪调节过程,导致焦虑和惊恐症状的加重。

### 内脏恐惧与扩展恐惧网络的关联

扩展恐惧网络(EFN)作为PD的重要神经框架,其结构和功能异常已被广泛研究。EFN包括多个脑区,如岛叶、下顶叶、枕叶和颞叶皮层,这些区域在处理内脏信号和情绪信息方面具有重要作用。研究发现,PD患者在这些区域的灰质体积显著减少,而这种减少与内脏恐惧水平呈负相关。这意味着,内脏恐惧越强,这些脑区的结构越可能受损,从而影响个体对身体变化的感知和情绪调节能力。

此外,研究还指出,IPL和岛叶的灰质体积变化与PD患者的临床症状和身体功能状态密切相关。例如,IPL的灰质体积减少与惊恐发作的频率和严重程度呈正相关,而岛叶的灰质体积减少则与焦虑症状的强度和身体功能的下降呈正相关。这些发现表明,内脏恐惧不仅影响特定脑区的结构,还可能通过这些结构的变化影响整个疾病的临床表现。因此,针对这些脑区的干预措施,如认知行为疗法(CBT)或药物治疗,可能有助于改善PD患者的症状和生活质量。

### 内脏恐惧与默认模式网络的相互作用

除了扩展恐惧网络,研究还探讨了内脏恐惧与默认模式网络(DMN)之间的关系。DMN主要负责自我参照处理和情绪调节,其功能异常可能影响个体对身体变化的感知和应对方式。研究发现,PD患者在DMN中的某些区域,如IPL,表现出灰质体积减少的现象,这可能与内脏恐惧水平的升高有关。此外,一些研究指出,PD患者在DMN中的功能连接性可能发生变化,例如在某些情况下功能连接性增强,而在其他情况下则减弱(Lai and Wu, 2014)。这种功能连接性的变化可能进一步影响内脏感知和情绪调节的平衡,从而导致PD的复杂症状。

IPL作为DMN的重要组成部分,其灰质体积的变化可能不仅影响内脏感知,还可能干扰个体的自我参照处理能力。例如,Talati等人(2013)发现,PD患者在IPL中的灰质体积减少,这可能与他们对身体变化的过度关注和错误解读有关。同时,研究还指出,IPL与岛叶之间存在结构性连接,这种连接的破坏可能影响内脏感知信号的整合和反馈过程,从而导致情绪调节的障碍。因此,IPL和岛叶的结构异常可能共同作用,导致PD患者的症状加重。

### 研究的意义与未来方向

本研究的发现具有重要的临床和科研意义。首先,它揭示了内脏恐惧与特定脑区灰质体积变化之间的关系,为PD的神经机制提供了新的视角。其次,它表明这些脑区的结构异常可能与临床症状和身体功能状态密切相关,为未来的诊断和治疗提供了潜在的生物标志物。例如,通过检测这些脑区的灰质体积变化,可能有助于早期识别PD患者,从而实现更早的干预。

此外,本研究也指出了未来研究的方向。虽然已有大量研究探讨了PD的神经机制,但关于内脏恐惧与脑结构变化之间关系的研究仍较为有限。因此,进一步的研究可以采用更精细的神经成像技术,如扩散张量成像(DTI)或功能磁共振成像(fMRI),以更全面地理解内脏恐惧如何影响大脑的结构和功能。同时,研究还可以探讨不同类型的内脏恐惧(如对呼吸困难或心悸的恐惧)是否对特定脑区产生不同的影响,从而为个性化治疗提供依据。

### 总结

本研究通过脑结构磁共振成像技术,揭示了PD患者在扩展恐惧网络和默认模式网络中的灰质体积变化,并探讨了这些变化如何与内脏恐惧水平、临床症状和身体功能状态相关联。研究发现,内脏恐惧越强烈,这些脑区的灰质体积越可能减少,而这种减少又与惊恐发作的严重程度、焦虑症状的强度以及身体功能的下降密切相关。这些发现不仅加深了我们对PD神经机制的理解,也为未来的诊断和治疗提供了新的思路。未来的研究可以进一步探讨这些脑区的功能变化及其在PD发展中的作用,从而为开发更有效的干预措施奠定基础。
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