「曉得澳大利亞國民平均身高 1.7 米,[註]我還是不會知道隔壁鄰居有多高。」澳洲蒙納許大學(Monash Univeristy)的博士生 Ashlea Segal,以此比喻精神科學的困境,表示研究「大多都聚焦於群體的平均值,很難瞭解個體的腦部變化」。[1]於是,她帶領以該校特納腦部暨心理衛生機構(Turner Institute for Brain and Mental Health)為主的跨國團隊,掃描普通人和 6 種精神疾病患者的腦部,並加以比較。他們的研究結果,發表於 2023 年 8 月 14 日的《自然神經科學》(Nature Neuroscience)期刊。[2]
腦部圖譜
研究團隊總共招募了 3,746 人,從中篩選出 18 至 64 歲,涵蓋注意力不足過動症、泛自閉症障礙、雙極性情感疾患、憂鬱症、強迫症和思覺失調症的 1,294 名精神病患;以及 1,465 名一般人當作對照組。用核磁共振掃描每一個受測者,製作腦部圖譜(brain mapping),並分析 1,032 個區域的灰質體積(gray matter volume)於個體之間的異同。[2]
規範模型
有別於病例對照研究(case–control researches),將相同診斷的病患視為單一群體,以其平均值,與一般人組成的對照組比較;有些研究採取規範模型(normative modeling),考量年齡和性別等多種因素,定義出灰質體積等觀察重點的變異範圍,再分析個體的偏離情形。[2]後者的作法較不會被臨床標籤所限制。[3]過往規範模型的文獻,已經指出精神病患者的腦部與普通人極為不同;然而各個患者之間,即使診斷相同,腦部異常的地方也差別甚大。科學家無法解釋為何腦部病變的位置不一樣,結果卻殊途同歸。[2]
不過,既然腦部是一個網絡,如果出事的點都接在同一個功能的迴路上,或許就會造成相同的問題。此前有些神經科學研究,已經證實有同樣運動、感知或認知症狀的病患,腦部病灶的位置可能互異,但都連結到共同的區塊。研究團隊受到啟發,使用規範模型,探索精神病患的腦部迴路及延伸網絡,並預期得到雷同的答案。[2]
迴路/網絡
果不其然,在具有相同診斷的精神病患中,腦部灰質體積的明顯偏差,出現於同個位置的比例不超過7%;然而從迴路或網絡的層級來看,便可能有高達 56% 的重疊。同一診斷下,個體的額葉、頂葉、島葉和顳葉皮質等連結樞紐,在迴路層次高度相似;而各種精神疾患之間則迥異。比方說,注意力不足過動症患者的灰質體積偏差,僅限於某些範圍;而思覺失調症的病人,則是幾乎囊括全腦。這個發現挑戰了傳統上,認為單一精神診斷,只對應特定迴路障礙的想法。[2]
此外,在網絡的層級,掌管認知控制、內感受覺察,以及內外在注意力轉換的警覺/腹側注意力網絡(salience/ventral attention network),與此處 6 種精神疾患裡的 5 種都有關聯。其病變顯然在多種精神疾患的發展中,扮演重要角色。[2]
治療的目標
經由腦部圖譜,研究團隊得以推論治療目標:憂鬱症和雙極性情感疾患,分別為前額葉皮質的右邊與左邊;思覺失調症患者的警覺/腹側注意力網絡;以及注意力不足過動症病人的背側注意力網絡(dorsal attention network)與內側顳葉網絡(medial temporal network)。[2]然而,Ashlea Sega l以憂鬱症患者的前額葉為例,說明目前非侵入性腦刺激術(non-invasive brain stimulation)所針對的迴路,可能「只適用於部份患者」。[1]畢竟根據論文,單一診斷中,個體在這些目標上的重疊率,僅有一至五成不等。[2]
因此,將來的研究或許該跳脫傳統診斷的框架,不執著於尋找一體適用的解方;而是繼續擴充數據,掌握腦部變化與精神疾患的關係,以便發展為病患量身訂做的客製化療法。[2, 4]
備註
根據澳洲統計局 2017-2018 年度的資料,該國成年男性平均身高為 174.5 公分;女性則是 161.2 公分。[5]
參考資料
- White R. (14 AUG 2023) ‘Scientists Map How Mental Illness Changes Your Brain’. Newsweek, U.S.
- Segal A, Parkes L, Aquino K, et al. (2023) ‘Regional, circuit and network heterogeneity of brain abnormalities in psychiatric disorders’. Nature Neuroscience.
- Rutherford S, Kia SM, Wolfers T, et al. (2022) ‘The normative modeling framework for computational psychiatry’. Nature Protocols, 17, 1711–1734.
- ‘Brain Network Mapping Study Challenges Basis for Psychiatric Distinctions’. (14 AUG 2023) Genetic Engineering & Biotechnology News, U.S.
- ‘National Health Survey: First results’. (12 DEC 2018) Australian Bureau of Statistics.