大腦前額葉損傷與PTSD發病的相關性探討

魏玉婷，嚴興科，張彥峰

（甘肅中醫藥大學針灸推拿學院，甘肅 蘭州 730000）

大腦前額葉損傷與PTSD發病的相關性探討

魏玉婷，嚴興科*，張彥峰

（甘肅中醫藥大學針灸推拿學院，甘肅 蘭州 730000）

創傷后應激障礙（PTSD）是一種多發的、流行的精神障礙,嚴重影響人們的生活。近年來PTSD與前額葉皮質功能相關性的研究從動物實驗到臨床試驗，研究者們做了大量的工作，發現了許多具有指導臨床實踐的結果。本文通過整理分析近些年國內外學者有關PTSD與前額葉皮質功能相關性的研究，以期為臨床防治與治療提供一些理論依據。

創傷后應激障礙；大腦前額葉；相關性

0 引言

創傷后應激障礙（Post-traumatic stress disorder，PTSD）是指經歷了巨大生命威脅或對身心有嚴重損傷事件后發生的一系列精神心理綜合征[1],以闖入性記憶、警覺性增高和對有關情景刺激的持續性回避三大癥狀為核心[2]。2008年汶川地震災區流行病學調查發現780名幸存者三個月后出現失眠、闖入性記憶重現、抑郁等PTSD典型癥狀的人為18.4%[3]。有研究表明前額葉皮層的厚度與PTSD癥狀的嚴重性之間存在普遍的負相關[4]，對PTSD患者的前額葉皮層區、海馬區行高頻率的深部腦刺激（DBS）可減少恐懼和焦慮行為[5]。這些研究為前額葉部位的功能損傷可能是PTSD發生的機制提供了依據。深入探討PTSD與前額葉皮質功能的相關性，對臨床上該病的預防、診斷和治療具有指導意義。

1 前額葉功能的研究

前額葉（prefrontal cortex）是大腦的中樞系統，能抑制不恰當的情緒反應、認知或不規則的刺激，從而促進有效組織行為的執行和計劃[6]。隨著神經影像學和認知神經心理學在腦功能方面研究的不斷深入，諸多結果表明前額葉皮質與人的高級認知功能密切相關，而記憶是人類最重要的認知功能之一。王福順等[7]利用跨顱磁刺激觀察前額葉皮層在學習記憶中的作用來探討前額葉皮層的功能，發現右側前額葉參與了記憶的編碼；張志立[8]應用一種新型的近紅外腦功能成像技術實時、非侵入測量前額葉皮層的血流動力學參數濃度的變化，可以檢測到大腦前額葉皮層認知活動的功能響應；李成軍[9]利用近紅外光譜技術通過兩種不同工作記憶任務下前額葉的激活狀態，探討了前額葉在工作記憶中的作用。

基于眾多研究發現，總結前額葉的主要功能包括以下四方面：①調控情緒和動機的作用；②控制注意力；③短時記憶功能；④組織規劃與預見性功能。由此看出，前額葉皮層在人類思維活動與認知方面有著重要的作用，諸多精神、神經以及心理疾病如精神分裂癥、PTSD、帕金森病、兒童閱讀障礙、抑郁癥等與前額葉功能損傷有著密切的關系[10]。

2 PTSD記憶損傷與前額葉皮層

記憶損傷是PTSD最早出現的癥狀之一，也是治療預防PTSD的重要環節。當人體處于應激狀態時，前額葉就會釋放多種應激激素如腎上腺素、多巴胺、兒茶酚胺等。Stam[11]認為釋放的腎上腺素作用于突觸后α1受體，可能會損傷前額葉；徐蕓等[12]通過復制慢性應激小鼠模型，以Morris水迷宮測試發現小鼠空間學習記憶能力明顯下降，同時應用免疫組織化學法對腦源性神經營養因子在前額葉皮層的表達進行了檢測，發現其明顯下降，整個實驗發現慢性應激模型小鼠的空間學習記憶功能的損傷可能和前額葉腦源性神經營養因子的下降有著密切相關性。王貴振等[13]的實驗研究表明前額葉切除會造成海馬CA1區膽堿能神經元部分壞死，導致中樞神經遞質乙酰膽堿分泌不足，引起機體記憶功能及學習功能的損害。

PTSD的記憶損傷主要表現為闖入性記憶、恐懼記憶的陳述性記憶以及創傷性遺忘[14]，與前額葉存在密切關系，且不同的記憶損傷在前額葉的表達方式有著很大區別。

2.1 闖入記憶

闖入記憶是PTSD患者記憶損傷最為顯著的臨床癥狀，主要表現為不由自主地回想創傷記憶，回憶創傷事件相關信息的每一個成分，以聲音、情景、顏色為主誘發創傷再體驗，具有無期，無法拒絕侵入的特點，可導致患者出現警覺性持續升高，以防止“觸景生情”而表現出持續回避癥狀，是PTSD癥狀群的核心癥狀[14]。研究證明當PTSD患者面對創傷暴露物時，前額葉活動被抑制，加強了PTSD患者的闖入記憶，患者不能及時根據外界環境的改變而調整自己的情緒，這可能是前額葉受損的原因[15]。也有研究表明，PTSD患者對于負性及與創傷相關的圖片內容相對其他正性內容更傾向于形成內隱記憶，前額葉和后皮質之間的功能耦合參與感官輸入信息的編碼，其連貫性的減弱與PTSD患者接受侵入圖像的數量增加相關，這可能是PTSD患者闖入記憶形成的中樞機制之一[16]。PTSD患者闖入記憶特征性和情緒性信息的編碼、重復提取以及提取與空間儲存的交換作用都是動態變化的，可能是過度應激導致大腦結構與功能累積損傷超過一定限度，使創傷相關信息編碼持續處于易于激活的狀態[17]。

2.2 恐懼記憶

PTSD、焦慮癥等一系列神經性疾病與恐懼記憶存在密切的關系。研究發現，記憶持續保持與內側前額葉皮層的激活密切相關[18]。黃思佳[19]等以皮層腦電記錄分析了恐懼記憶形成使清醒狀態下大鼠內側前額葉皮層處于激活狀態。研究表明膽囊收縮素（Cholecystokinin, CCK）是與學習記憶、焦慮和恐懼等腦高級活動有密切關系的神經肽類物質，其與 PTSD 患者恐懼記憶的形成機制密切相關[20]。有研究發現，經過恐懼條件訓練后的大鼠前扣帶回皮層（ACC）內腦源性神經營養因子（BDNF）的mRNA和蛋白質含量會發生一過性升高，在ACC局部注射抗BDNF抗體，會阻斷大鼠場景、聲音恐懼記憶的形成，提示ACC內的BDNF可能是PTSD患者恐懼記憶形成的物質基礎[21]?？偨Y目前研究證實，恐懼記憶可能與內側前額葉皮層的功能不良有關，使其難以消退或者自動調節已獲得的恐懼反應，加劇了PTSD患者的病情發展。

3 PTSD執行功能與前額葉皮層

PTSD患者存在記憶損傷的同時也存在廣泛的執行功能的缺陷[22]，是患者預后和社會功能恢復的重要障礙。執行功能是前額葉調節的一種比較復雜的認知功能，以工作記憶、控制沖動、心理靈活、動作產生和監控等功能為主[23]。多項研究表明，ACC、眶前額皮層（OFC）、背側前額葉皮層（DLPFC）這3個區域出現了損傷會引起執行功能障礙，腦影像學和神經心理學對此進行了研究[24]。E W Pang等人[25]發現心理彈性（心理靈活度）是執行功能的核心部分，能轉換、適應接受到的新信息，并利用腦磁圖（MEG）追蹤到了心理彈性在接受不同信息時腦激活轉移的軌跡，以此發現PTSD患者執行功能的損傷與過度活躍的邊緣結構相關。金圭星等[26]以早期PTSD患者為研究對象，對PTSD患者執行功能損傷的特點以及利用結構性核磁共振技術對腦區損傷進行了分析，證實了PTSD患者執行功能的缺陷與前額葉灰質體積的減小存在密切關系。既往已有研究證實，額葉-紋狀體環路即額葉、背側前額葉、眶前額皮層、ACC等是與PTSD患者執行功能相關的主要腦結構[27]，前額葉體積的縮小導致額葉-紋狀體環路傳導異常，進而引發了執行功能一系列的缺陷即工作記憶、任務轉換、行為靈活性等。

4 基于影像學的PTSD與前額葉皮層相關性研究

近年來以腦功能影像技術為代表的新技術成為PTSD腦功能及結構研究的新方法，在該疾病的預防、診斷以及治療與康復評估中發揮著重要指導作用。通過磁共振波譜（MRS）、正電子發射斷層掃描（PET）、功能核磁共振（fMRI）及功能近紅外腦功能成像技術（fNIRS）等影像技術對PTSD的研究，發現PTSD患者存在不同程度的腦功能與腦結構的病理性改變[28]，同時，各種影像學研究結果都比較集中的認為杏仁核-內側前額葉-海馬環路的異常是PTSD主要的神經病理基礎[29]。Herringa等[30]利用FMRI發現PTSD患者ACC體積的縮小與臨床PTSD診斷量表評分呈負相關，即臨床癥狀越嚴重ACC體積縮小越明顯。研究報道發現，ACC在腦功能的情感調節過程發揮著重要作用，喚醒PTSD患者創傷記憶刺激腦功能呈激活狀態時ACC功能減退，這將有助于我們進一步了解PTSD患者的臨床癥狀[31]。Fenghua Tian等[32]利用fNIRS發現PTSD患者的前額葉在記憶編碼過程中表現為強大的血流動力學激活狀態，而在記憶檢索階段前額葉活動受到抑制，尤以右側背外側前額葉皮層（DLPFC）為甚，這與左側前額葉皮層主要參與正、中性情緒的處理，而右側前額葉皮層更多地與負性情緒的處理相關，當回憶情緒記憶時，這種左-右差異在PTSD患者中更為顯著，同時提出以右半球為主的規范化的DLPFC活動，可能是今后治療PTSD的發展方向。

5 轉化醫學下PTSD的治療

轉化醫學即指把基礎研究的成果轉化成能夠指導臨床治療的技術與方法?；诨A研究的結果以及臨床資料的整理，現總結出以下幾種轉化醫學下PTSD的治療方案。

英國精神健康合作中心指出，心理療法是治療PTSD最有效的方法[33]，而認知行為療法(Cognitive Behavior The rapy ,CBT)就是通過改變PTSD患者各種不合理的信念及假設，來促進其情緒和行為適應能力改善的一種心理治療手段[34]，其強調認知活動在心理或行為問題的發生和轉歸中起著非常重要的作用, 通過使患在認知模擬和再現創傷情景中得到支持和適應而戰勝負性的心理認知達到對疾病的治療[35],這可能是CBT治療PTSD的心理機制。CBT具有指導性、針對性、時間短等特點, 同時強調治療過程中患者的主動積極性, 其治療焦點在于消除恐懼癥狀。

認知暴露療法和正念療法是結合了認知療法和行為治療的一種方法，國外的很多研究文獻表明，這兩方法對應激障礙的治療很有效。其中正念療法對PTSD的治療非常關鍵，通過正念機制表述PTSD患者的癥狀和回避行為，以自身學會觀察和理解自己的想法、情緒變化和身體感覺，達到改善癥狀的目的[36]。

心理動力學療法是通過對焦慮抑郁障礙的治療中改進發展而來的，是指在精神分析理論的基礎上，演變而成的多種精神分析取向治療方法的總稱。一般由受過專門訓練的精神分析學家或其他納入心理動力學的專業人士來提供[37]。主要特點是通過與患者的互動，了解并掌握患者的防御機制、移情反應，借助于對創傷事件的再解釋，幫助患者改善自己的病態行為和思維。

關于對PTSD恐懼記憶的治療，因其致病特點，也導致了人們對恐懼記憶消減機制的關注。消除PTSD恐懼記憶目前最有效的是應用暴露療法進行恐懼記憶的消除訓練[38],但存在一定的問題，僅能使部分患者產生良好的效果。以中醫理論為指導的“恐傷腎”、“腎在志為恐”為PTSD的治療提供了有利支援，其中包括中醫心理治療，對不良情緒的調節；中醫藥物對恐懼記憶的作用，如地黃飲子加減[39]、補腎方[40]等治療地震后創傷后應激障礙均收到了良好的效果；此外，針灸對PTSD也有積極的作用[41]。

6 小結

創傷后應激障礙是一種多發的、流行的精神障礙之一，有發病率及患病率高、病程持續時間長、治療效果差等特點。研究發現早年的創傷性應激經歷、遺傳及性別是PTSD易感性的主要原因，但相關機制仍未完全闡明[42-43]。近年來，隨著社會對PTSD的日益關注，研究其發病機制與防治的工作已深入開展，總結出了PTSD患者的記憶損傷及執行功能的障礙均與前額葉有著密切的關系，腦功能影像技術也證實了PTSD患者的前額葉存在不同程度的病理性改變。

PTSD的康復是一個長期反復的過程，基于以往對該疾病的研究可看出，患者的高度警覺性和焦慮狀態會影響一些心理、行為療法的療效，常用的一些西藥雖能改善患者的癥狀，但又存在副作用大、藥物依賴性強等不足。近年來傳統醫學依據七情致病理論，通過中藥、針灸等療法對本病的治療取得了較好的療效。故在掌握與本病相關腦區中樞神經環路及神經遞質理論的基礎上，采用中西醫結合療法將是今后治療PTSD的趨勢與方向。

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Correlation between Prefrontal Lobe Injury and PTSD Pathogenesis

WEI Yu-ting YAN Xing-ke*ZHANG Yan-feng
(Gansu university of traditional Chinese medicine, Lanzhou, Gansu, 730000)

Posttraumatic stress disorder (PTSD) is one of the most prevalent and prevalent mental disorders that seriously affect people's lives.In recent years, the study of the correlation between PTSD and prefrontal cortex function, from animal experiments to clinical trials, researchers have done a great deal of work and found many results that guide clinical practice.In order to provide some theoretical basis for clinical prevention and treatment, this study aims to analyze the correlation between PTSD and prefrontal cortex function in recent years.

Posttraumatic stress disorder;Frontal lobes;Relevance

10.19335/j.cnki.2096-1219.2017.16.18

國家自然科學基金項目：81460744；2013甘肅省自然科學研究基金計劃項目：1308RJZA150。

魏玉婷：女，甘肅中醫藥大學2016級針灸推拿學專業碩士研究生。

嚴興科：男，教授。研究方向：針灸調節效應的生物學機制研究。