强迫症 (OCD) 的特点是重复性的、引发焦虑的想法、冲动和强迫行为,例如过度清洁、计数和检查。这些行为在普通人群中也很普遍:美国一项针对大量成年人的研究发现,超过四分之一的人在其一生中的某个时候经历过强迫观念或强迫行为。尽管这些个体中的大多数人没有发展成完全的强迫症,但这些症状仍然会干扰日常生活。1 月 18 日发表在《自然·医学》杂志上的一项新研究暗示,通过电流刺激大脑——无需在颅骨下插入电极,可能缓解这些行为。
罗伯特·莱因哈特,波士顿大学的神经科学家,及其研究小组在本研究中借鉴了两条平行的研究路线。首先,证据表明,强迫症行为可能因过度学习习惯而产生——导致其过度重复——以及奖励学习相关脑回路的异常。其次,研究表明,所谓的β-γ高频节律(也简称为β-γ节律)在决策和从积极反馈中学习方面具有重要作用。高频节律。
基于先前的观察,莱因哈特实验室的博士生什雷·格罗弗与团队中的其他人假设,操纵眶额皮层 (OFC) 中的β-γ节律——这是位于大脑前部奖励网络中的关键区域——可能会扰乱重复追求奖励性选择的能力。研究人员认为,通过这样做,这种干预可以减少与适应不良习惯相关的强迫症行为。
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为了检验这一假设,格罗弗和他的同事进行了分为两个部分的研究。第一部分旨在确定高频脑活动是否会影响人们从奖励中学习的能力。研究小组招募了 60 名志愿者,首先使用脑电图来精确定位特定个体在参与将符号与金钱收益或损失联系起来的任务时,OFC 中活跃的β-γ节律的独特频率那个人。先前的工作表明,根据一个人大脑中特定的节律模式应用刺激,可以提高该程序的有效性。
然后,参与者被分成三组,所有人都接受了一种称为经颅交流电刺激 (tACS) 的非侵入性脑部刺激,该刺激在连续五天内施加于 OFC 30 分钟。每组接受不同类型的刺激:一组接受根据个体β-γ频率调整的个性化电流。另一组暴露于“主动”安慰剂,包括较低频率的刺激。第三组是“被动”安慰剂组,其中没有对大脑施加明显的电流。那些接受个性化β-γ刺激的人在基于奖励的学习任务中变得不太能够做出最佳选择——在两个安慰剂组中没有观察到这种变化。
使用基于奖励学习的计算模型对参与者行为的进一步评估表明,个性化的 tACS 通过使人们更倾向于尝试不同的选项,而不是只坚持一个选项来扰乱学习过程——即使这些选项不太可能带来奖励。
这些发现为研究的第二部分奠定了基础,在该部分中,研究小组着手检查操纵通常在基于奖励的学习中参与的β-γ节律是否会影响强迫症行为。研究人员对另一组志愿者进行了类似的一系列实验:64 名没有正式 OCD 诊断但表现出检查、囤积和强迫观念等症状的人。参与者接受了个性化的β-γ刺激或主动安慰剂。个性化β-γ组的参与者强迫行为有所减少,效果持续长达三个月。并且,在刺激前具有更多强迫症特征的参与者表现出最大的变化。
格罗弗表示,研究小组决定研究有 OCD 症状但没有该疾病诊断的人,因为研究人员越来越倾向于将强迫症行为视为从轻微到严重的谱系。即使在没有临床诊断的 OCD 的情况下,这些症状也可能引起明显的痛苦。“通过检查表现出一定范围强迫症行为的非临床人群,我们能够检验 [一种干预措施] 的有效性,这种干预措施可能对更大范围的个体有帮助,”格罗弗说。然而,研究人员的发现也表明,“如果我们将这种干预措施扩展到被诊断患有强迫症的个体或其他强迫症情况——赌博障碍、成瘾、某些形式的饮食失调——我们可能会观察到强大的效果。”
剑桥大学认知神经科学教授特雷弗·罗宾斯说,对强迫症行为的长期影响“非常令人印象深刻”,他没有参与这项研究。“[神经调节] 绝对是一种应该针对强迫症等疾病进行严格研究的治疗方法。”
斯坦福大学的精神病学家和神经科学家卡罗琳·罗德里格斯也未参与这项研究,她说,由于该研究是在没有正式诊断的非临床人群中进行的,因此这些发现的意义仍有待观察。“没有临床症状但有这些行为的人的神经生物学可能与被诊断患有 OCD 的个体不同,”她补充道。“这些发现是一个有趣的开始,[但] 我们需要了解它与患有 OCD 的人的相关性。”罗德里格斯还指出,目前已经有几种治疗方法可用于治疗该疾病,包括药物、疗法和美国食品和药物管理局 (FDA) 批准的利用经颅磁刺激 (TMS) 的设备,这是一种使用磁场刺激大脑的非侵入性方法。(罗德里格斯目前正在领导一项针对 OCD 的 TMS 的临床试验。)
过去,已经有数十项研究测试了 tACS 对记忆力、食物渴望和其他神经过程的潜在治疗效果。人们已经提出关于这种方法是否真的对大脑产生任何有意义的改变。然而,在新研究中,高频 tACS 究竟对大脑做了什么仍然未知。但格罗弗指出,研究人员的两个安慰剂条件——尤其是涉及以不同频率刺激的条件——提供了强有力的证据,证明高频刺激是团队观察到的行为效应的原因。
格罗弗和他的同事目前正在进行进一步的实验,以查明他们干预措施背后的机制。他们希望在不久的将来对被诊断患有 OCD 的临床人群进行研究。“[最近的论文] 只是进一步了解为什么这种高频活动对于强迫症行为如此重要的初步步骤,”格罗弗说。“事实上,即使在现在我们也能观察到这些症状的变化,这表明实际上可能存在临床益处——这给了我们更多的理由来尝试扩展这项研究的发现。”