方方教授和胡海岚教授共同组织专题:人类认知与脑疾病的机制
The following article is from 中国科学杂志社 Author 中国科学生命科学
日常生活中,人类的认知功能起到了至关重要的作用。它使我们能够接收外界信息的输入、回忆往事、以及做出推理和决策等。然而,这些认知功能的失调可能会造成多种多样的神经或精神疾病,比如慢性疼痛、心境障碍、自闭症、痴呆等,严重地影响个体的日常生活并可能引发一系列的社会问题。根据2019年中国精神健康调查显示,大约有2亿中国人正在遭受各类精神疾病的折磨,也给社会财政和稳定带来极大的隐患。面对这些挑战,发展新型的基于认知神经科学原理的脑疾病诊疗方案迫在眉睫。
Science China Life Sciences 特邀北京大学心理与认知科学学院方方教授和浙江大学医学院胡海岚教授共同组织出版专题“Brain disease and human cognition”。专题文章涉及意识、听觉、疼痛、社会学习与决策、情绪障碍、抑郁症和阿尔茨海默病等前沿热点领域,为人类认知与脑疾病的机制等相关领域的研究发展提供了非常有益的指导。
专题文章简介【点击题目可获取全文】
Does consciousness overflow cognitive access? Novel insights from the new phenomenon of attribute amnesia
意识是否超出认知可报告性?来自属性失忆研究的新证据
视觉在人类认知中扮演着重要的角色。在视觉认知中,丰富的视觉体验和我们能报告的有限信息之间存在着巨大的鸿沟。这一鸿沟引发了一场长期的哲学和科学辩论:即视觉意识是否受限于可报告性?溢出假说认为我们的视觉意识远远超出了所能报告的范围。浙江大学陈辉研究员团队撰写综述文章,首先系统地回顾了支持与反对溢出假说的现有证据,以及二者关于意识神经基础争论的最新进展,随后介绍了他们实验室最近的一系列关于属性失忆现象的研究,进一步支持了溢出假说理论。这篇综述文章为上述长期的争论提供了新的证据和见解。
Aberrant auditory system and its developmental implications for autism
异常听觉系统及其发展与自闭症的关系
听觉是人类认知中的一个关键领域。听觉系统缺陷可能会引发严重的脑疾病,如自闭症障碍。自闭症患者通常表现出社交和重复性活动方面的缺陷,具有非典型的认知表型。华南师范大学王穗苹教授团队发表的综述文章系统地介绍了近期关于自闭症早期听觉发展的研究。正常的听觉是语言习得的基本要求之一,从这个角度出发,作者论述了前人在自闭症的言语和语言发展研究中可能没有充分考虑到基本听觉功能发展异常的这个基本因素。此外,他们还进一步论述了异常听觉和语言发展之间的联系。这一综述为未来自闭症的研究提供了新的思路。
慢性疼痛的磁共振成像:诊断、操作和生物标志物
疼痛是一种非常强烈的认知体验。慢性疼痛则是损伤或疾病愈合后的持续疼痛,这一症状目前已经非常普遍。慢性疼痛可能来自于大脑回路的病理性变化。中国科学院心理研究所胡理研究员团队撰写综述文章,论述了基于磁共振成像技术和机器学习关于慢性疼痛最新的临床发现。他们首先回顾了磁共振成像的工作原理和传统的数据处理方法,然后介绍了患有多种慢性疼痛病人的不同大脑区域内异常神经元活动的临床MRI结果,以及施加了临床干预措施(如药物治疗、神经调控和针灸)之后的大脑反应。最后,该文章还介绍了结合脑成像与机器学习分析发现的最新生物标志物成果。这篇综述为未来的研究提供了新的路径。
社会学习和决策的神经机制
参与社会学习和决策的关键脑区
决策是一个非常复杂的认知过程。日常生活中人们做出的社会决策会同时受到自我和他人偏好的影响。北京大学李健研究员团队在其综述文章中回顾了近些年在社会学习和决策的认知与神经机制研究方面取得的最新进展。他们总结了人们如何在社会学习中推测他人的想法以及众多社会因素,诸如社会比较、公平、信任和互惠、内疚和感激、社会规范的遵守等因素如何影响社会决策。他们提出,社会学习和决策可以被认为是个人学习和决策框架的延伸。这篇综述为未来关于复杂社会情景中社会信息的研究指出了一个新方向。
情绪障碍中的情感认知失调
传统上,情绪并不被认为是一种认知过程,但是越来越多的动物模型研究提示情绪和认知过程存在重要的相互作用。情绪障碍(包括重度抑郁症和双相情感障碍)已经成为最常见的精神障碍,影响着全世界数以亿计的人。上海交通大学医学院精神卫生中心方贻儒教授团队撰文系统地回顾了测量情感认知障碍的多种标准方法以及情感认知异常的临床结果。他们发现,这些病人表现出明显的认知评估方面的缺陷。此外,患者在经历负性事件后的情绪调节以及在奖惩任务中的决策方面存在明显障碍。他们指出,未来的抑郁症治疗不仅应针对情感认知障碍,还要针对情绪解释、情绪调节和奖励性决策的功能。
抑郁症中的小胶质细胞:前沿观点
小胶质细胞感知压力或抑郁状态的可能机制
在过去的几十年中,人们在揭示情绪障碍,尤其是重症抑郁症的病理生理机制方面取得了巨大的进展。先前的研究大多集中在神经递质和神经回路的异常上的研究,然而随着证据的积累,研究者发现小胶质细胞(即大脑内的常驻免疫细胞)在抑郁症中发挥着重要的作用。浙江大学胡海岚教授团队的综述文章阐述了关于小胶质细胞在抑郁症中作用的最新观点。首先,他们回顾了小胶质细胞的动态特性,包括形态学和分子图谱在应对抑郁症相关的压力时的响应。然后,他们总结了小胶质细胞对抑郁症发挥作用的可能机制。即在应激状态下,为了应对异常的神经元活动、信号分子或荷尔蒙分泌,小胶质细胞会分泌细胞因子和其他代谢物,这些分泌物引发神经炎症并调控抑郁症相关的神经回路。最后,该综述还讨论了抗抑郁药对小胶质细胞的影响。无论是传统的抗抑郁药或氯胺酮等新型药物都会影响小胶质细胞的状态,并可能通过小胶质细胞机制发挥其抗抑郁作用。因此,了解小胶质细胞在抑郁症中的作用将有助于开发出新的治疗策略,使万千患者受益。
淀粉样蛋白-β靶向治疗的批判性思考:挑战与展望
关于阿尔茨海默病治疗的思考
阿尔茨海默病(AD)是一种主要的脑部疾病,会导致认知和情感障碍。目前AD已成为最常见的痴呆症之一,是对我们老龄化社会的一个重大挑战。AD的标志是由淀粉样蛋白-β(Aβ)组成的衰老斑块。因此,Aβ被认为在AD的发病过程中起着关键性或致病性作用,也是药物开发的主要目标。遗憾的是,迄今为止在3期临床试验中所有针对Aβ的临床试验都未能改善患者的认知能力。在这个问题上,第三军医大学王延江教授团队撰写综述文章重新评估了Aβ是否是AD的有效治疗目标,并讨论了当前抗Aβ治疗策略的一些关键问题。此外,他们还提出多种策略以提高AD治疗的效果,包括同时针对AD发病机制的多种病理策略、三级预防策略以及针对风险因素和合并症的多领域干预策略等。