当两个相同的声音快速重复时,一个过滤器会减少大脑对听到的第二个声音的注意力。在精神分裂症患者中,这种减少大脑对相同声音反应的能力不能正常发挥作用。但问题是:为什么?神经科学家一直在研究这种听觉感觉门控背后的机制。他们的研究结果表明,过滤在听觉刺激处理的一开始就开始了。
我们的声音环境非常密集,这就是为什么大脑必须适应并实施过滤机制,使其能够将注意力集中在最重要的元素上并节省能量。当两种相同的声音快速重复时,其中一种过滤器——称为听觉感觉门控——会大大减少大脑对听到的第二种声音的注意力。在精神分裂症患者中,这种减少大脑对相同声音反应的能力不能正常发挥作用。大脑似乎不断受到大量听觉刺激的攻击,扰乱了它的注意力。但问题是:为什么?来自瑞士日内瓦大学(UNIGE)的神经科学家一直在研究这种听觉感觉门控背后的机制,这是以前不为人知的。他们的研究结果发表在杂志上eNeuro,表明过滤开始于听觉刺激处理的最开始,即在脑干。这一发现与之前的假设相反,之前的假设认为这是额叶皮质控制的功能,在精神分裂症患者中受到严重影响。
精神分裂症影响了0.5%的人口,其主要特征之一是难以对周围的声音进行优先排序和排序,然后这些声音会攻击个体。这就是为什么精神分裂症是通过一个简单的测试来诊断的:P50。“目的是让患者听到间隔500毫秒的两种相同的声音。然后,我们使用外部脑电图来测量大脑对这两种声音的反应,”UNIGE医学院基础神经科学系的研究员Charles Quairiaux解释说。“如果在听第二种声音时大脑活动急剧减少,那就没事了。但如果它们几乎完全相同,那么这就是精神分裂症最著名的症状之一。”
尽管被广泛用于此类诊断,但这种被称为听觉感觉门控的过滤机制的功能仍然是一个谜。大多数假设认为,这种大脑特性是由位于大脑前部的额叶皮质控制提供的。“精神分裂症患者的这个控制区域受到严重影响,它位于大脑声音处理通路的末端,”奎里奥博士解释说。
破坏发生在声音处理的基础上
为了验证这一假设,日内瓦的神经科学家们在老鼠身上放置了外部脑电图电极,然后对它们进行P50测试,将两种声音之间的间隔从125毫秒改变为2秒。结果证明与在人类身上观察到的完全相同:当听到第二种声音时,大脑活动明显减少。
然后,科学家们将内部电极放置在大脑皮层和皮层下的听觉区域,从脑干到额叶皮层——处理声音的通道。对老鼠进行了第二次P50测试,与科学家最初的假设相反,研究人员观察到,对第二种声音的注意力下降已经发生在脑干上,而不仅仅是在皮层水平上,大脑活动减少了60%。奎里奥博士指出:“这一发现意味着我们将不得不重新考虑我们对这一机制的理解,因为它证明了过滤效应在大脑感知声音的那一刻就开始了!”这对精神分裂症患者又意味着什么呢?
“我们目前正在对患有22q11缺失综合症的老鼠进行同样的研究,这种突变经常导致人类精神分裂症,所以我们可以看看缺乏过滤器是否位于脑干,考虑到我们获得的新结果,”研究人员继续说。事实似乎确实如此!对“精神分裂症”小鼠的第一次测试显示,脑干完全没有过滤第二种声音的功能。精神分裂症最常见的症状之一的根源即将被发现。
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