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、抑郁可能的大腦機制

從個體的角度看，我們每個人在日常生活中都會遇到焦慮、抑郁以及相關(guān)情緒問題。例如緊張、沖動、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腦認知功能層面的損傷。例如，在學校教育、家庭教育的情境下，偶爾會出現(xiàn)學生調(diào)皮激怒老師或孩子叛逆惹怒家長的現(xiàn)象，即所謂的負面情緒事件。這些事件通過視覺、聽覺等系統(tǒng)進入大腦之后，會先在情緒感知系統(tǒng)上進行編碼，然后經(jīng)由情緒評價系統(tǒng)的處理，最終做出情緒反應。其中，前額葉，作為重要的執(zhí)行控制功能區(qū)域，在情緒評價過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程中充分調(diào)動前額葉的功能，就可以在很大程度上控制其他情緒功能區(qū)域可能的過度興奮——因為這些情緒相關(guān)腦區(qū)的過度興奮可能會導致焦慮癥，使個體的行為表現(xiàn)被情緒感知和情緒評價所支配。

兒童青少年期：焦慮、抑郁等早期識別的關(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)為個體被情緒支配，會做出一些過激性行為。然而，不管是動物研究或是人類研究，當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)出的情緒問題很可能與不同腦功能系統(tǒng)的發(fā)展差異有關(guān)：獎賞系統(tǒng)在這一時期變化顯著，可能成熟得較早，相對而言，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賞情緒的支配，并且表現(xiàn)出成癮行為和沖動行為等問題，以及其他的一些沖動性、冒險性行為，都與獎賞系統(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賞與情緒系統(tǒng)，進而導致一系列的沖動和冒險行為。

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，這是一個非常敏感的時期，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有受到足夠的關(guān)注。換言之，兒童青少年時期的焦慮與抑郁還沒有達到較為嚴重的程度，如果能做到早期診斷，就可以對早期干預和良好的預后起到有效的指導作用。就如同腫瘤等惡疾，如果在早期就能夠識別發(fā)現(xiàn)，很可能其后續(xù)治療就相對簡單、有效。兒童青少年期焦慮與抑郁問題的應對也同理，如果我們能夠找到客觀的標記，進行及時的診斷，即在他們學齡階段便進行識別與干預，就可以把握早期干預和治療的先機。

問題提出

基于前人研究基礎(chǔ)：視覺感知等系統(tǒng)發(fā)育的速度非?？?，到4-6歲時，它很可能已經(jīng)發(fā)育到比較成熟的水平，與成人沒有太大的區(qū)別;看情緒相關(guān)的系統(tǒng)，也是在相近的時間段就開始發(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，可能會導致一系列的情緒相關(guān)問題。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問題與研究內(nèi)容。而且，不僅是我們的研究，國際上基于罹患焦慮、抑郁個體的研究，也在把所關(guān)注的年齡往兒童青少年時期推。從研究方法上看，傳統(tǒng)心理學主要采用量表來測量焦慮與抑郁，而從2000年前后開始，無創(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、網(wǎng)絡(luò)模式等記錄下來，從而去發(fā)現(xiàn)一些早期靶點。如果能找到相應的靶點，后續(xù)就可以通過一些相關(guān)的技術(shù)手段來緩解、干預抑郁與焦慮所帶來的問題。接下來，我會就現(xiàn)階段我們課題組所開展的4個方面的研究及相關(guān)發(fā)現(xiàn)作簡要介紹。

研究進展

兒童焦慮狀態(tài)下腦功能重組模式。第一個研究關(guān)注7-9歲，大概一二年級的小孩。首先，在磁共振機器中采集了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)合學校老師的評估，對其焦慮水平進行綜合的評價——評價包括100多道題，從父母、老師的角度評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：父母給孩子評價的焦慮水平與杏仁核體積呈正相關(guān)——即焦慮水平越高，相應的杏仁核體積越大，部分發(fā)展過快的個體有點類似于臨床診斷階段的成年人。這種變化趨勢在動物模型上也有證實：在有貓的環(huán)境中，讓小白鼠生活2-3個星期，其杏仁核也會表現(xiàn)出類似的趨勢。

從更精細的角度看，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，它會和其他區(qū)域進行交互來實現(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，相應的杏仁核與前額葉的連接也會更強。如果這種連接模式持續(xù)存在，可能會導致在大腦發(fā)育過程中沒有充足的認知資源去學習或發(fā)展其他功能。

焦慮對情緒與執(zhí)行功能的影響。我們在北京和重慶兩地采集了1138對家庭的社會經(jīng)濟壓力水平相關(guān)數(shù)據(jù)。社會經(jīng)濟壓力主要涉及家庭收入，還有家庭居住環(huán)境和學校環(huán)境等測評內(nèi)容。社會經(jīng)濟壓力水平得分越高，表明該家庭相應受到環(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，我們還采集了兒童體內(nèi)的壓力激素在早晨時間段的分泌情況。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，孩子相應地也不會焦慮，他的壓力激素水平也是正常的。也就是說，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。這預示著，在干預實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。第三個研究采集了13歲年齡孩子家長教養(yǎng)孩子的方式——例如，通過積極的方式或者是一種更嚴厲甚至敵意的方式來對待他們的孩子。我們與中科院心理所合作，基于雙生子數(shù)據(jù)庫，通過ACE模型評估了基因跟環(huán)境的交互作用，并計算遺傳度。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，父母用負面的教養(yǎng)方式來教育孩子，三年之后，孩子大腦中情緒通路的連接會表現(xiàn)“過強”特點。遺傳在其中能夠解釋的因素就只有21%-22%，預示著環(huán)境因素的影響可能更大。后續(xù)的分析顯示，前額葉-杏仁核連接的增強會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高狀態(tài)，可能對其腦發(fā)育產(chǎn)生負面影響;而如果采用積極教養(yǎng)方式，降低孩子的焦慮程度——讓孩子在知覺負性情緒的時候，不那么沖動（這其實屬于一種保護性因素）。久而久之，在采取積極教養(yǎng)方式的家庭環(huán)境里，孩子在遇到負面事件時，就能嘗試去通過某種方式調(diào)解——在一定程度上，這種調(diào)解方式就是父母所教會的，即用一種積極的方式去應對那些負面的事件。

此外，我們還與斯坦福大學開展了一項合作研究。研究表明，除了積極教養(yǎng)方式，認知訓練也能夠起到一定的保護作用。但這里的認知訓練主要針對有些孩子因為數(shù)學所產(chǎn)生的焦慮。即通過適當訓練而非題海戰(zhàn)術(shù)，嘗試在大腦中建立一些連接，使得面對考試焦慮或者緊張的時候，也能夠正常乃至超常發(fā)揮——訓練所促進的網(wǎng)絡(luò)連接越強、越豐富，即使在緊張的時候部分連接被損害，同樣能維持相應認知功能的正常發(fā)揮。