前脑岛过度活跃或加剧焦虑与抑郁

摘要：新研究表明，前岛叶皮质（AIC）中升高的谷氨酸 - 谷氨酰胺（Glx）水平使人对错误更敏感，更易焦虑和抑郁。科学家利用功能磁共振波谱和强化学习任务发现，AIC的高Glx水平预示着内化症状总分及错误敏感性升高，后者介导了这种关系。在奖励学习期间，AIC的Glx略有下降，表明有动态代谢变化，而内侧前额叶皮质无此效应。这些发现表明，岛叶谷氨酸能信号过度活跃会放大感知到的错误，助长焦虑和抑郁中的适应不良思维模式。

关键事实

• AIC谷氨酸：前岛叶静息时升高的谷氨酸 - 谷氨酰胺水平与焦虑和抑郁的总体维度相关。
• 错误敏感性：AIC的Glx升高会增加高估预测错误的倾向，这一认知偏差与内化症状有关。
• 动态变化：在基于收益的学习中，AIC的Glx水平略有下降，反映出急性代谢需求，而内侧前额叶皮质水平不变。

来源：神经科学新闻

新研究揭示，作为整合情绪和身体状态的关键枢纽，过度活跃的前岛叶皮质（AIC）可能使大脑对错误和负面结果更敏感，从而导致焦虑和抑郁。该研究结合前沿脑波谱和计算模型，将AIC中兴奋性信号升高与内化症状的常见维度联系起来，并强调这种过度活跃如何影响我们从错误中学习。

大脑的感觉与恐惧中枢 前岛叶位于大脑褶皱深处，是感知身体内部信号、监测错误以及将情绪融入决策的关键枢纽。降低AIC中谷氨酸能过度活跃的治疗方法（无论是药物、神经调节还是行为疗法）可能有助于减轻适应不良的错误敏感性并改善症状。

先前的神经影像学研究表明，焦虑和抑郁患者的AIC过度活跃，特别是在处理不确定性或错误反馈时。但AIC为何会这样，以及这种过度活跃与这些患者对错误的感知和反应方式有何联系尚不清楚。

谷氨酸是大脑主要的兴奋性神经递质，在学习、可塑性和情绪调节中起核心作用。谷氨酸能信号失调与精神疾病有关，有证据表明额叶区域的谷氨酸过度活动会增强应激反应和情绪反应。

AIC的谷氨酸能状态能否解释为什么有些人似乎对错误反应过度，从而加重担忧和沉思呢？

为回答此问题，研究人员招募了56名健康年轻人接受功能磁共振波谱（fMRS）检查（一种可测量谷氨酸及其近亲谷氨酰胺浓度的神经影像技术，二者常合并为Glx）。参与者还完成了测量焦虑和抑郁症状的问卷，研究团队将其提炼为一个“一般精神病理因素”（G - 分数），以捕捉共同的内化倾向。

将大脑化学与错误和情绪联系起来 在磁共振成像扫描仪内，参与者进行计算机化决策任务，反复在两个有奖惩的选项间选择。该任务旨在测试参与者对预测错误（预期和实际结果之间的差异，对学习至关重要）的敏感程度。同时，单一体素fMRS扫描测量AIC和对照区域内侧前额叶皮质（mPFC）在静息和任务期间的Glx水平。

结果惊人。AIC静息时Glx较高的个体在任务期间对预测错误更敏感，无论是在收益学习还是损失学习时。他们的G - 分数也更高，表明有更严重的焦虑和抑郁潜在症状。值得注意的是，错误敏感性完全解释了AIC的Glx与G - 分数之间的联系，这表明AIC中兴奋性信号增强会增加错误敏感性，进而助长内化症状。重要的是，这些效应仅针对AIC：mPFC的Glx水平与错误敏感性或症状无关。AIC的谷氨酸能过度活跃状态似乎使个体倾向于高估错误和负面反馈，从而形成焦虑和抑郁中常见的适应不良思维模式。

学习过程中的动态变化 研究还揭示了任务期间的动态神经化学变化。当参与者进行基于奖励的学习时，AIC的Glx水平略有下降（也许反映了主动学习的代谢需求），之后保持在较低水平。有趣的是，这种与任务相关的下降仅在收益学习中出现，在损失学习中未出现，在mPFC中也未观察到。然而，这些短暂变化并未打乱焦虑和抑郁症状较高个体Glx的特质性升高。即使在任务之后，AIC基线Glx较高的个体仍表现出更高的错误敏感性和更高的G - 分数，这表明学习期间谷氨酸的急性下降是叠加在更稳定、升高的兴奋状态之上的，这种状态会影响认知和情绪。

错误敏感性为何重要？ 错误敏感性（过度重视错误或负面反馈的倾向）是一个重要的认知过程。在健康学习中，它使人能够适应并改进选择。但过度时，会导致沉思、自我批评和回避，这些是焦虑和抑郁的特征。研究结果表明，AIC中过度活跃的谷氨酸能系统可能会放大对错误的感知，使每个错误看起来比实际更显著和更具威胁性。这种高估会形成担忧和负面情绪的循环，为大脑化学、认知和内化症状之间提供了一种机制联系。AIC在整合身体状态和情绪方面的独特作用可能使其在兴奋性活动较高时特别容易“放大”错误信号。虽然mPFC也参与情绪调节，但其神经化学活动未显示出相同的动态变化或与症状的关联，这突显了AIC对与错误相关的情感处理的特殊贡献。

迈向更好的治疗 这些见解具有潜在的临床意义。降低AIC中谷氨酸能过度活跃的治疗方法（无论是药物、神经调节还是行为疗法）可能有助于减轻适应不良的错误敏感性并改善症状。例如，一些抗抑郁药和实验性的谷氨酸调节药物可能部分通过使岛叶谷氨酸信号正常化发挥作用。同样，实时fMRI神经反馈训练可教导患者下调AIC活动，有助于减少错误高估和担忧。

该研究也体现了将认知计算模型与神经影像学和高级心理测量分析相结合的价值。通过测量人们如何从反馈中学习、任务期间大脑化学如何变化以及这些模式与一般精神病理学的关系，研究人员发现了大脑化学转化为适应不良情绪和行为的特定途径。

局限与未来方向 像所有研究一样，本研究存在局限性。样本相对较小且局限于年轻健康成年人，因此需要在更大、更多样化的临床人群中重复研究结果。横断面设计意味着无法确定因果关系；长期的慢性焦虑和抑郁也可能改变岛叶谷氨酸水平。此外，损失模块总是先于收益模块，这可能影响了与任务相关的Glx动态。未来研究可平衡模块顺序并测试旨在调节AIC谷氨酸的纵向干预措施。

尽管如此，这些发现为将岛叶谷氨酸能信号作为缓解焦虑和抑郁的新策略提供了支持，特别是对错误和负面反馈高度敏感的患者。

结论 前岛叶过度活跃的谷氨酸能系统似乎会增强我们对错误的感受和反应强度，助长焦虑和抑郁中的担忧和沉思。通过揭示这一特定的神经化学途径，该研究更清晰地展示了大脑化学、认知和情绪如何相互作用，并为恢复这个过度活跃的错误监测系统的平衡开辟了新的治疗途径。