李 欣 王繼軍 謝 斌
·綜述·
精神分裂癥患者暴力行為相關情緒調控障礙及其腦電生理機制*
李欣王繼軍謝斌
【摘要】精神分裂癥患者暴力行為對社會造成嚴重不良影響,為制定預防措施,需找到相關生物學指標。近年的研究開始關注情緒調控障礙在精神分裂癥暴力行為中的作用,腦電生理科學的進展使得該類研究有了新的進展?,F(xiàn)就精神分裂癥暴力行為與情緒調控障礙及其腦電生理研究進展進行綜述。
【關鍵詞】精神分裂癥暴力情緒調控障礙腦誘發(fā)電位
國內外調查研究顯示[1,2],精神分裂癥患者暴力行為發(fā)生率較普通人群為高,患者暴力行為所導致的肇事肇禍通常為突發(fā)事件,并涉及到法律責任能力問題,對公共安全、患者本人及他人的人身財產安全都造成嚴重危害。為預測和預防此類事件的發(fā)生,需找到與精神分裂癥患者暴力行為發(fā)生風險相關的客觀生物學指標,從而預測患者暴力行為發(fā)生可能,并制定相關防范和干預措施。精神分裂癥患者的暴力行為發(fā)生原因較為復雜,既往研究多集中于陽性癥狀、遺傳因素、神經生物學、伴發(fā)的人格改變等。近年有研究表明,患者情緒調控障礙直接與暴力攻擊行為的發(fā)生相聯(lián)系[3],而生物學機制也是通過情緒調控介導才導致暴力行為。隨著腦電生理技術在精神分裂癥研究中的深入應用,或能為該理論提供相關證據。
人類情緒活動是一種復雜的心理生理過程,其生理機制一直是學界所面臨的挑戰(zhàn)。隨著認知神經科學的發(fā)展,近年來關于情緒產生機制的假說層出不窮,以Thayer JF等[4]提出的“神經內臟集成模型”和經典的“情緒環(huán)路模型”為主要代表。根據神經內臟集成模型理論,情緒調控生理過程基于由腹內側前額葉皮層、眶額葉、前扣帶回、杏仁核、下丘腦等腦區(qū)所組成的中樞自主網絡,這些部位相互作用,能夠迅速協(xié)調處理外部刺激信號,使機體及時做出適宜的情緒反應。當機體面對緊張、恐懼等負性情緒刺激時,前額葉和杏仁核組成的γ-氨基丁酸(GABA)能抑制通路作用減弱,使得皮層下交感興奮環(huán)路所受抑制減弱,從而提高交感神經系統(tǒng)興奮性,以致機體發(fā)生戰(zhàn)斗/逃跑(fight or flight)行為。而根據經典情緒環(huán)路模型理論[5],大腦中存在由眶額葉皮質、杏仁核、前扣帶回皮質和其他相關聯(lián)系區(qū)域組成的情緒調節(jié)環(huán)路系統(tǒng),當外部環(huán)境刺激作用于軀體感受器時,感受器將信號傳導至軀體感覺皮層,最終在框額葉前皮層、前扣帶回皮層、杏仁核等環(huán)路系統(tǒng)共同參與下,形成主觀情緒體驗。其中杏仁核與腹內側前額葉皮層被認為是其中最重要的調控部位[6,7]。Delgado MR等[8]對恐懼情緒神經環(huán)路抑制的研究表明,外側前額葉皮層可以通過與腹內側前額葉等腦區(qū)的關聯(lián)影響杏仁核的功能,其中腹內側前額葉區(qū)域可能存在與恐懼情緒相關抑制杏仁核功能的消褪機制。
多項影像學研究證實,精神分裂癥患者與情緒調控相關的通路確實存在功能和結構的異常。包括腹內側前額葉皮質、中央額葉皮質、杏仁核等部位。Fan FM等[9]的研究發(fā)現(xiàn),存在情緒調控問題的慢性精神分裂癥患者其腹內側前額葉皮質區(qū)域存在異常激活。該研究使用陽性和陰性綜合征量表(PANSS)及情緒控制測驗對精神分裂癥患者進行篩選分組,用核磁共振方法進行對照研究,有情緒調控問題的患者其腹內側前額葉皮質區(qū)域與額葉內區(qū)、右顳葉、右側海馬體以及杏仁核之間的連通性減弱,且與雙邊背外側前額葉皮層及前輔助運動區(qū)的活躍度呈負相關,這些關聯(lián)改變說明患者大腦情緒調控網絡遭到破壞,腹內側前額葉皮質可能是異常激活的中心位置。Dolan MC等[10]的研究則假設杏仁核對負性情緒控制減弱是精神分裂癥患者發(fā)生暴力行為的原因之一。該研究將患者分為暴力組和非暴力組,采用面孔表情圖片作為刺激材料,進行功能核磁共振的對照研究發(fā)現(xiàn),當面對恐懼情緒時,精神分裂癥患者杏仁核相關血氧依賴反應值下降,而在面對悲傷情緒,眶額皮層相關血氧依賴反應值與其暴力程度呈負相關,這可以說明在面對負性情緒時,患者的情緒調控系統(tǒng)中杏仁核與眶額皮層的功能受損,且其活躍度可能反應其功能障礙的程度。Narayan VM等[11]的一項核磁共振研究也有相關發(fā)現(xiàn),有嚴重暴力史的精神分裂癥患者與健康對照組相比其中央額葉下的皮質較薄,這進一步證實精神分裂癥患者的暴力攻擊行為具有與情緒調控通路相關的中樞神經系統(tǒng)病變基礎。由于情緒通路受損,患者的額葉皮層功能低下以及皮層下功能相應增加,當額葉功能缺陷失代償,則皮層下脫抑制,使得患者易于產生沖動行為,從而導致在社會適應不良基礎上發(fā)生的反應性攻擊行為風險增高[6,12]。
Richard RJ[5]對之前的相關研究進行綜述發(fā)現(xiàn),5-羥色胺(5-HT)系統(tǒng)被認為和暴力攻擊行為的發(fā)生有關。腦脊液中5-HT代謝產物5-羥吲哚乙酸(5-HIAA)是反應大腦中突觸前血清素激活的指標,在對有暴力行為的精神病患者研究發(fā)現(xiàn),其5-HIAA水平該指標較正常人群降低。藥理學的方法也有相關發(fā)現(xiàn),催乳素的升高可以作為給5-HT后其在中樞系統(tǒng)的濃度指標,在對攻擊性人群及反社會人格者的研究中發(fā)現(xiàn),其催乳素水平對5-HT的反應較弱,而前額葉作為情緒調節(jié)中樞的關鍵部位,其有較為密集的5-HT2型受體。這可以從神經生化的角度證實暴力行為攻擊者的前額葉存在功能異常。
從以上研究可以發(fā)現(xiàn),有沖動攻擊行為的精神分裂癥患者對負性情緒確實存在調節(jié)障礙,負性情緒是一種包含憤怒、恐懼、悲傷、厭惡的等內容的復雜情感反應。如能找到與負性情緒相關的客觀情緒調控功能測量指標,則能為預測患者暴力行為提供可能,而腦電生理技術作為一種無創(chuàng)性檢測方法,其操作簡單,具有較高的時間、空間分辨率,作為對精神分裂癥患者暴力風險評估的客觀指標有一定優(yōu)越性。
人腦在接受情緒刺激及產生相關的情緒反應時都會使腦電活動產生相應改變,即產生事件相關電位(event related potentials,ERP)??陀^記錄情緒加工過程的神經系統(tǒng)電位變化,分析與情緒刺激呈“鎖時”的腦電活動,包括振幅(amplitude)和潛伏期(latency),可以為相關研究提供客觀而直接的證據。在情緒電生理研究過程中,多數(shù)采用對照實驗方法,以場景圖片、面部表情圖片或聲音刺激作為情緒刺激材料。通過對既往研究的總結,以下電位可能與情緒調控過程密切相關。
3.1N250 N250通常記錄位點為前額—中央部位,可以反映較為復雜的情緒加工過程,如面孔表情或人物性別。有研究[3]將精神分裂癥患者分為暴力攻擊組(VS)、非暴力攻擊組(NVS)與正常對照組(HCS),在國際情緒圖片系統(tǒng)(IAPS)中選取負性情緒圖片進行情緒刺激并記錄ERP發(fā)現(xiàn),VS組與NVS組在情緒刺激加工過程早期即出現(xiàn)異常,在面對負性情緒時VS組的N250波峰出現(xiàn)較晚且波幅較低。Wynn JK等[13]的研究也有類似發(fā)現(xiàn),該研究使用負性面孔表情圖片對精神分裂癥患者及健康志愿者進行ERP對照研究發(fā)現(xiàn),患者N250電位波幅明顯低于健康對照者。Frommann N等[14]則有不同發(fā)現(xiàn),該研究同樣使用面孔表情圖片(包括快樂、恐懼、憤怒、驚訝、厭惡和悲傷以及中性情緒)作為刺激材料,對有過暴力犯罪記錄的精神分裂癥患者及無犯罪記錄的患者進行ERP對照研究發(fā)現(xiàn),在面對恐懼表情時實驗組與對照組相比其N250波幅顯著增高,F(xiàn)rommann N認為該波幅可間接表明處于應激狀態(tài)時前者的暴力相關情緒反應更易被喚起,這可能與其前額葉功能受損程度相關,從而導致恐懼情緒抑制通路功能失調。
3.2P300 P300是一個與心理因素相關的內源性后正復合體(Late Positive Complex),在Pz點附近波幅最高。Zukov I等[15]使用聽覺刺激對照研究15名有沖動暴力行為者和與之年齡、性別、學歷匹配的正常對照組發(fā)現(xiàn),暴力人群P300波幅顯著降低,但潛伏期長度并無明顯統(tǒng)計學差異。國內幾項針對有攻擊性行為成年人的研究則有不同發(fā)現(xiàn),這些研究皆運用聽覺P300任務對高攻擊性未成年個體及對照組無攻擊性行為的未成年人個體進行ERP對照研究。研究發(fā)現(xiàn),在兒童中高攻擊性個體P300電位潛伏期較長且波幅較低[16]。在對青少年進行的類似研究中也有相同發(fā)現(xiàn),有暴力違法行為的青少年與正常青少年相比,暴力組P300電位靶P3波潛伏期延長,而非靶刺激P2波的波幅顯著增高[17,18]。這些研究結果表明攻擊性的未成年個體在認知加工過程中存在缺陷,其對外周刺激的感知加工異常,這提示其大腦皮層喚醒水平較為低下,從而導致對沖動情緒及行為的控制能力削弱。P300可作為一項與認知及情感加工過程相關的早期神經生物學標記,用來預測青少年成年后暴力行為的發(fā)生風險。另一項針對有攻擊行為的精神分裂癥患者的P300研究[19]發(fā)現(xiàn),在F2及P2腦區(qū),精神分裂癥暴力組與正常對照組相比,前者的潛伏期延長,而精神分裂癥非暴力組與正常對照組相比其潛伏期并無明顯異常。這可能表明有攻擊行為的患者與無攻擊行為的患者在大腦對外部刺激進行分類、編碼、識別的能力存在缺陷。
3.3后正電位(Late Positive Potential,LPP)LPP是發(fā)生在情緒刺激之后約500ms的持續(xù)正向電位,是與情緒調控密切相關的ERP成分。Strauss GP等[20]使用負性與中性圖片并配合相應的負性或中性詞語進行音頻解釋作為刺激材料,對25名門診精神分裂癥患者及18名正常人群進行對照研究發(fā)現(xiàn),兩組在處理負性圖片時該波波幅均有升高,但正常對照組的波幅較低。這提示正常人群在處理負性情緒時可能存在相應的負反饋機制,而患者相應機制功能受損,使得不良情緒不協(xié)調放大,在面對負性情緒產生更加深刻的情緒體驗進而出現(xiàn)行為失控。
3.4錯誤相關負電位(Error-related Negativity,ERN)
Munro GE等[21]在探索前扣帶回部位產生的ERN與精神分裂癥患者暴力行為之間的關系時發(fā)現(xiàn),使用側臉識別任務,令曾有過暴力攻擊行為記錄的精神分裂癥患者與正常對照組辨認恐懼與憤怒面孔表情,前者的辨認錯誤率更高且ERN波幅較低??梢酝茰yERN是與沖動抑制相關的電位,伴暴力行為精神分裂癥患者較少產生情感表達過程所需的內源性刺激信號。這可能是疾病所導致的前扣帶回及眶額皮層的功能減退導致患者無法充分利用錯誤反饋信息糾正行為,從而增加了暴力攻擊行為的發(fā)生風險。
綜上所述,情緒相關ERP的波幅和潛伏期可以作為測量情緒調控能力的指標,進而可作為精神分裂癥患者暴力攻擊發(fā)生風險的評估指標。但目前各研究對于精神分裂癥暴力程度的評估依據不同,需要推廣信效度較高的暴力評估工具在相關研究中使用。且ERP在監(jiān)測過程中容易受到外界及其他心理因素的干擾,需要與其他的腦功能檢查方法以及神經生化研究相結合,最終找到暴力型精神分裂癥患者風險評估的直接而準確的預測指標。
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(收稿日期:2014-12-05)
通訊作者:謝斌,E-mail: xiebin@smhc.org.cn
*基金項目:國家“十二五”科技支撐計劃課題(編號:2012BAK16B04)
doi:10.3969/j.issn.2095-9346.2015.03.022
【中圖分類號】R749.3
【文獻標識碼】A
【文章編號】2095-9346(2015)-03-0225-03
作者單位:200030,上海交通大學醫(yī)學院附屬精神衛(wèi)生中心