青少年焦慮與抑郁情緒的腦發(fā)育基礎(chǔ)

秦紹正 徐家華 蔣敏

焦慮、抑郁可能的大腦機(jī)制

從個(gè)體的角度看，我們每個(gè)人在日常生活中都會(huì)遇到焦慮、抑郁以及相關(guān)情緒問(wèn)題。例如緊張、沖動(dòng)、易怒便是典型的焦慮表現(xiàn)，而抑郁則通常表現(xiàn)為低落、悲觀、退縮。這些表現(xiàn)不僅體現(xiàn)了心理行為層面的影響，更在一定程度上反映著高級(jí)腦認(rèn)知功能層面的損傷。例如，在學(xué)校教育、家庭教育的情境下，偶爾會(huì)出現(xiàn)學(xué)生調(diào)皮激怒老師或孩子叛逆惹怒家長(zhǎng)的現(xiàn)象，即所謂的負(fù)面情緒事件。這些事件通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等系統(tǒng)進(jìn)入大腦之后，會(huì)先在情緒感知系統(tǒng)上進(jìn)行編碼，然后經(jīng)由情緒評(píng)價(jià)系統(tǒng)的處理，最終做出情緒反應(yīng)。其中，前額葉，作為重要的執(zhí)行控制功能區(qū)域，在情緒評(píng)價(jià)過(guò)程中起到了非常重要的作用。換言之，如果你能夠在情緒加工過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)前額葉的功能，就可以在很大程度上控制其他情緒功能區(qū)域可能的過(guò)度興奮——因?yàn)檫@些情緒相關(guān)腦區(qū)的過(guò)度興奮可能會(huì)導(dǎo)致焦慮癥，使個(gè)體的行為表現(xiàn)被情緒感知和情緒評(píng)價(jià)所支配。

兒童青少年期：焦慮、抑郁等早期識(shí)別的關(guān)鍵階段

正常情況下，前額葉的控制功能都能夠得到充分的發(fā)揮，但如果處于病理狀態(tài)，便可能出現(xiàn)一些“情緒失控”的狀況，表現(xiàn)為個(gè)體被情緒支配，會(huì)做出一些過(guò)激性行為。然而，不管是動(dòng)物研究或是人類研究，當(dāng)前模型都主要是在成年期基礎(chǔ)上建立的。遷移到腦發(fā)育的領(lǐng)域，根據(jù)我們目前所掌握的信息，兒童青少年所表現(xiàn)出的情緒問(wèn)題很可能與不同腦功能系統(tǒng)的發(fā)展差異有關(guān)：獎(jiǎng)賞系統(tǒng)在這一時(shí)期變化顯著，可能成熟得較早，相對(duì)而言，前額葉區(qū)域的成熟則較晚。這種“不平衡”的腦發(fā)育模式，也許能夠解釋為什么兒童青少年很容易受到獎(jiǎng)賞情緒的支配，并且表現(xiàn)出成癮行為和沖動(dòng)行為等問(wèn)題，以及其他的一些沖動(dòng)性、冒險(xiǎn)性行為，都與獎(jiǎng)賞系統(tǒng)及情緒系統(tǒng)有關(guān)——即兒童青少年期，前額葉在尚未成熟的情況下，很難去有效控制住獎(jiǎng)賞與情緒系統(tǒng)，進(jìn)而導(dǎo)致一系列的沖動(dòng)和冒險(xiǎn)行為。

2014年，Science雜志就曾發(fā)表文章指出：焦慮、抑郁癥的首發(fā)年齡通常在10-15歲，這是一個(gè)非常敏感的時(shí)期，很多焦慮跟抑郁的癥狀就已經(jīng)開始表現(xiàn)，但卻往往容易被忽視，從而使這部分群體沒(méi)有受到足夠的關(guān)注。換言之，兒童青少年時(shí)期的焦慮與抑郁還沒(méi)有達(dá)到較為嚴(yán)重的程度，如果能做到早期診斷，就可以對(duì)早期干預(yù)和良好的預(yù)后起到有效的指導(dǎo)作用。就如同腫瘤等惡疾，如果在早期就能夠識(shí)別發(fā)現(xiàn)，很可能其后續(xù)治療就相對(duì)簡(jiǎn)單、有效。兒童青少年期焦慮與抑郁問(wèn)題的應(yīng)對(duì)也同理，如果我們能夠找到客觀的標(biāo)記，進(jìn)行及時(shí)的診斷，即在他們學(xué)齡階段便進(jìn)行識(shí)別與干預(yù)，就可以把握早期干預(yù)和治療的先機(jī)。

問(wèn)題提出

基于前人研究基礎(chǔ)：視覺(jué)感知等系統(tǒng)發(fā)育的速度非?？?，到4-6歲時(shí)，它很可能已經(jīng)發(fā)育到比較成熟的水平，與成人沒(méi)有太大的區(qū)別;看情緒相關(guān)的系統(tǒng)，也是在相近的時(shí)間段就開始發(fā)育，但是前額葉一直要到青少年后期，甚至到成年期才能夠發(fā)育到相對(duì)成熟的水平。而這種腦功能系統(tǒng)發(fā)展不平衡的情況，可能會(huì)導(dǎo)致一系列的情緒相關(guān)問(wèn)題。但是現(xiàn)在的模型大多基于成年人建立，關(guān)于兒童青少年時(shí)期的具體發(fā)展特征，目前還缺少足夠的相關(guān)證據(jù)，這就是我們所考察的科學(xué)問(wèn)題與研究?jī)?nèi)容。而且，不僅是我們的研究，國(guó)際上基于罹患焦慮、抑郁個(gè)體的研究，也在把所關(guān)注的年齡往兒童青少年時(shí)期推。從研究方法上看，傳統(tǒng)心理學(xué)主要采用量表來(lái)測(cè)量焦慮與抑郁，而從2000年前后開始，無(wú)創(chuàng)腦成像技術(shù)手段的出現(xiàn)，例如基于磁共振的多模態(tài)腦影像技術(shù)，使我們能夠把焦慮、抑郁狀態(tài)下大腦的功能活動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)模式等記錄下來(lái)，從而去發(fā)現(xiàn)一些早期靶點(diǎn)。如果能找到相應(yīng)的靶點(diǎn)，后續(xù)就可以通過(guò)一些相關(guān)的技術(shù)手段來(lái)緩解、干預(yù)抑郁與焦慮所帶來(lái)的問(wèn)題。接下來(lái)，我會(huì)就現(xiàn)階段我們課題組所開展的4個(gè)方面的研究及相關(guān)發(fā)現(xiàn)作簡(jiǎn)要介紹。

研究進(jìn)展

兒童焦慮狀態(tài)下腦功能重組模式。第一個(gè)研究關(guān)注7-9歲，大概一二年級(jí)的小孩。首先，在磁共振機(jī)器中采集了10分鐘左右兒童的大腦圖像。然后，我們讓母親圍繞孩子最近半年在家里的表現(xiàn)（比如哭鬧次數(shù)等），并結(jié)合學(xué)校老師的評(píng)估，對(duì)其焦慮水平進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)——評(píng)價(jià)包括100多道題，從父母、老師的角度評(píng)估了孩子最近半年經(jīng)歷的焦慮水平。在腦功能成像的層面上，主要關(guān)注杏仁核這一腦區(qū)，其發(fā)展表現(xiàn)出了如下趨勢(shì)：父母給孩子評(píng)價(jià)的焦慮水平與杏仁核體積呈正相關(guān)——即焦慮水平越高，相應(yīng)的杏仁核體積越大，部分發(fā)展過(guò)快的個(gè)體有點(diǎn)類似于臨床診斷階段的成年人。這種變化趨勢(shì)在動(dòng)物模型上也有證實(shí)：在有貓的環(huán)境中，讓小白鼠生活2-3個(gè)星期，其杏仁核也會(huì)表現(xiàn)出類似的趨勢(shì)。

從更精細(xì)的角度看，杏仁核本身包含不同的亞區(qū)，其外側(cè)的亞區(qū)與情緒感知有關(guān)，體積的變化更為顯著。而且，杏仁核并不是孤立的，它會(huì)和其他區(qū)域進(jìn)行交互來(lái)實(shí)現(xiàn)情緒功能，尤其是前額葉，在情緒的調(diào)節(jié)上起到了重要的作用。研究結(jié)果表明，孩子的焦慮水平越高，相應(yīng)的杏仁核與前額葉的連接也會(huì)更強(qiáng)。如果這種連接模式持續(xù)存在，可能會(huì)導(dǎo)致在大腦發(fā)育過(guò)程中沒(méi)有充足的認(rèn)知資源去學(xué)習(xí)或發(fā)展其他功能。

焦慮對(duì)情緒與執(zhí)行功能的影響。我們?cè)诒本┖椭貞c兩地采集了1138對(duì)家庭的社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力水平相關(guān)數(shù)據(jù)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力主要涉及家庭收入，還有家庭居住環(huán)境和學(xué)校環(huán)境等測(cè)評(píng)內(nèi)容。社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力水平得分越高，表明該家庭相應(yīng)受到環(huán)境的壓力就越大，在這種環(huán)境中，父母更容易焦慮，孩子的焦慮水平也隨之偏高。同時(shí)，我們還采集了兒童體內(nèi)的壓力激素在早晨時(shí)間段的分泌情況。正常情況下，壓力激素在早上的分泌水平相對(duì)較高，而我們發(fā)現(xiàn)（這類）兒童早晨壓力激素偏低，處于一種不正常的水平。此外，如果生活的家庭環(huán)境不太好，但是父母并不太焦慮，孩子相應(yīng)地也不會(huì)焦慮，他的壓力激素水平也是正常的。也就是說(shuō)，孩子的焦慮水平，或是他體內(nèi)的壓力激素水平，主要是受父母焦慮情況的影響。這預(yù)示著，在干預(yù)實(shí)施或者政策制定層面，可能要更多地關(guān)注父母的焦慮水平，從而影響孩子。

焦慮、抑郁的基因與環(huán)境交互作用。第三個(gè)研究采集了13歲年齡孩子家長(zhǎng)教養(yǎng)孩子的方式——例如，通過(guò)積極的方式或者是一種更嚴(yán)厲甚至敵意的方式來(lái)對(duì)待他們的孩子。我們與中科院心理所合作，基于雙生子數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)ACE模型評(píng)估了基因跟環(huán)境的交互作用，并計(jì)算遺傳度。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，父母用負(fù)面的教養(yǎng)方式來(lái)教育孩子，三年之后，孩子大腦中情緒通路的連接會(huì)表現(xiàn)“過(guò)強(qiáng)”特點(diǎn)。遺傳在其中能夠解釋的因素就只有21%-22%，預(yù)示著環(huán)境因素的影響可能更大。后續(xù)的分析顯示，前額葉-杏仁核連接的增強(qiáng)會(huì)影響青少年的抑郁水平，表明這一通路不僅和焦慮有關(guān)，還跟抑郁有關(guān)。而且，額葉的發(fā)育在不同性別上差異也很大：對(duì)女孩而言，13-16歲是青春期腦發(fā)育的關(guān)鍵階段，這與第二性征等身體上的發(fā)育也有關(guān)。

焦慮、抑郁的干預(yù)方案。結(jié)合前文所述，如果經(jīng)常使孩子的焦慮水平處于過(guò)高狀態(tài)，可能對(duì)其腦發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響;而如果采用積極教養(yǎng)方式，降低孩子的焦慮程度——讓孩子在知覺(jué)負(fù)性情緒的時(shí)候，不那么沖動(dòng)（這其實(shí)屬于一種保護(hù)性因素）。久而久之，在采取積極教養(yǎng)方式的家庭環(huán)境里，孩子在遇到負(fù)面事件時(shí)，就能嘗試去通過(guò)某種方式調(diào)解——在一定程度上，這種調(diào)解方式就是父母所教會(huì)的，即用一種積極的方式去應(yīng)對(duì)那些負(fù)面的事件。

此外，我們還與斯坦福大學(xué)開展了一項(xiàng)合作研究。研究表明，除了積極教養(yǎng)方式，認(rèn)知訓(xùn)練也能夠起到一定的保護(hù)作用。但這里的認(rèn)知訓(xùn)練主要針對(duì)有些孩子因?yàn)閿?shù)學(xué)所產(chǎn)生的焦慮。即通過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練而非題海戰(zhàn)術(shù)，嘗試在大腦中建立一些連接，使得面對(duì)考試焦慮或者緊張的時(shí)候，也能夠正常乃至超常發(fā)揮——訓(xùn)練所促進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連接越強(qiáng)、越豐富，即使在緊張的時(shí)候部分連接被損害，同樣能維持相應(yīng)認(rèn)知功能的正常發(fā)揮。