发现注意缺陷障碍的新神经学标记物
成人对注意力缺陷多动障碍(ADHD)的诊断是基于注意力不集中和冲动的标准。正如ADHD的病因有生物学基础一样,生物标志物的发现可以帮助诊断和治疗这种疾病,有时会对患者的安全和他们的家庭、职业和社会生活产生严重后果。在国家研究中心Synapsy的支持下,来自日内瓦大学(UNIGE)、生物医学成像中心(CIBM)和日内瓦大学医院(HUG)的神经科学家将注意力集中在一种称为微状态的新的脑电图方法上,以识别多动症的神经信号。微观状态技术用于观察大脑活动的空间和时间方面的结合。利用这种技术,研究小组发现,在多动症患者中,与睡眠和注意力相关的某种大脑活动状态持续的时间更长。研究结果发表在该杂志上生物精神病学:认知神经科学和神经影像学,提供了更强大的ADHD生物标志物的证据,从而有助于帮助精神病学成为一门更精确的医学学科。
注意力缺陷多动症影响了5%的成年人,使其成为最常见的心理障碍之一。目前的临床诊断仅基于调查问卷,主要集中在注意力不集中和冲动症状。然而,神经科学家推测,多动症的病因虽然还不为人所知,但有生物学和遗传基础,这表明可能存在生物标记物,可以帮助诊断。这是由Synapsy支持的这项新研究的范围,Synapsy是一个研究中心,在过去的12年里,它将精神病学和神经科学结合起来,以了解不同心理障碍的神经基础,希望创造出更好的诊断和治疗方法。
寻找更好的调查工具
对人脑的研究是一项困难的工作,因为我们无法直接进入大脑来观察它的细胞和分子机制。因此,使用非侵入性调查方法,如脑部扫描或脑电图(EEG)。后一项测试使用放置在受试者头皮上的电极传感器网络来测量大规模神经网络产生的电场。最近的研究发现ADHD患者脑电图活动异常,提示大脑发育异常可能是引起ADHD的原因。
不幸的是,各个研究的数据差异太大,使得它们成为多动症的不可靠标记。UNIGE医学院精神病学和神经科学系的研究人员Tomas Ros说:“这些变化要么是由于ADHD病因的广泛异质性,要么是由于传统的脑电图分析不是研究问题的好工具,因为它们没有考虑到大脑状态的时空方面。”
大脑微观状态揭示了两种生物标志物
脑活动在静止状态下从一种状态连续波动到另一种状态,在脑电图电场中表现出不同的空间构型。神经科学家最常说的是五种“微观”状态或主要结构,字母从A到e。这些不同的状态在大约100毫秒内保持稳定,然后从一种状态转变为另一种状态,因此它们被称为微观状态。脑电图可以检测到它们,它们的频率、持续时间和出现顺序可以从记录中提取出来。
使用这种方法,研究人员发现了患有和没有多动症的成年患者之间的差异。在被诊断患有多动症的患者中,大脑微状态A的持续时间似乎较短。“通过将这一观察结果与临床问卷中的数据进行比较,我们观察到这种状态与注意力不集中的症状呈负相关,”该研究的第一作者、大脑功能测绘实验室的研究员维克多Férat说。有趣的是,研究小组观察到,多动症患者的微状态D持续时间较长,这与睡眠障碍增加有关,而睡眠障碍是多动症的典型症状。
控制的可靠性
正如科学发现必须在该领域重现一样,研究小组随后对另一组患者重复了他们的分析,以验证他们发现的普遍性。通过与荷兰大脑诊所研究所负责人Martijn Arns教授的合作,第一次收集了66名ADHD患者和66名对照组患者的数据,由22名ADHD患者和22名对照组受试者组成的单独队列进行验证,由该研究的合著者Nader Perroud教授领导的ADHD部门在HUG中记录。“在这种情况下,我们复制了微观状态D的结果,但不是微观状态A的结果,”维克多Férat说。
因此,微状态D似乎是多动症可复制的大脑生物标志物。此外,它似乎与该人群的睡眠障碍有关,这是多动症的一个关键方面。因此,这些发现为研究、诊断甚至治疗提供了有价值的工具。托马斯·罗斯热情地说:“例如,这种生物标志物可以在大脑训练时通过神经反馈进行实时监测。”
参考:Férat V, Arns M, Deiber MP,等。脑电图微状态作为成人注意缺陷多动障碍的新型功能性生物标志物。神经科学神经影像学.2021.doi:10.1016 / j.bpsc.2021.11.006
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