新研究已经确定了神经元在人们如何识别他们所犯的错误中发挥作用,这一发现可能对治疗包括强迫症和精神分裂症在内的疾病有影响。
捕获甚至很小的错误,例如在写信时写错字,是一个关键的执行功能,它允许我们调节行为并进行调整,以确保我们不会在将来重复错误。但是,当该过程被短路时,可能会出现严重的问题。例如,被诊断患有强迫症的患者可能认为每个动作都可能包含错误,因此他们可能会陷入检查和重新检查工作的循环中。然而,被诊断患有精神分裂症的患者可能根本无法发现错误。
“已知对自我监测很重要的大脑区域之一是内侧额叶皮层,但这个过程究竟是如何工作的以及它在不起作用时如何失败仍然知之甚少,”首席研究员Ueli Rutishauser博士说。该研究的高级作者和Cedars-Sinai神经外科的副教授。“在我们的研究中,我们首次表明,人体内侧额叶皮层中存在特定的神经元,这些神经元表示错误的检测。我们将这些神经元称为”错误神经元“,并且我们确定了自我监测的单神经元相关性对于人类的错误。“
该论文的第一作者,中正富,是Cedars-Sinai的Rutishauser实验室的高级研究生,也是加州理工学院的一名学生。这项研究今天在线发表在“神经元”杂志上,也为所谓的与错误相关的负性(ERN)提供了新的理解,可以使用脑电图(EEG)轻松测量,并且有朝一日可以成为标准的临床护理。有精神疾病的人。
“尽管ERN易于测量,但尚不清楚它与大脑活动的具体方面有何关联。我们发现错误神经元的活动与ERN的大小相关,”Fu说。“这确定了导致ERN的大脑区域并帮助解释它所代表的含义。这种新的见解可能允许医生使用ERN作为诊断精神疾病和监测治疗反应的标准工具。”
该研究的基础是通过让受试者进行Stroop测试来进行的,其中要求他们识别印刷颜色字的彩色墨水。例如,如果单词“green”用红色墨水打印,则主题必须将其标识为红色才能注册正确的答案。然而,受试者有时会给出“绿色”作为答案,这是一个错误。在这些情况下,错误神经元会立即作出反应,从而向受试者发出他或她犯了错误的信号。错误神经元可以在不依赖外部反馈的情况下这样做,这种能力称为自我监控。
对于这项研究,研究人员将电极暂时植入参与者的大脑中,以检测参与者是否以及何时发现他们的错误。电极是参与者对抗药性癫痫的外科治疗的关键部分。
“这些电极允许我们测量单个神经元的电活动,这种记录只能因为患者正在进行神经外科手术才能实现”,Cedars-Sinai神经外科教授,共同作者Adam Mamelak博士说。这项研究。“这种设置为人们对其行为的执行控制机制提供了非常有价值的新见解,了解哪些对于开发精神障碍的新疗法至关重要。”
该研究发现,在Stroop测试期间,“错误神经元”在很大程度上与神经元不同,在刺激开始后不久发出颜色词与墨水颜色之间的冲突,表明冲突检测和错误监测的表现形式。内侧额叶皮层在很大程度上是截然不同的。
该研究为进一步测试铺平了道路,以观察这些神经元的操纵,无论是通过抑制还是激活它们,都会损害或改善错误的自我监控。研究人员表示,这项测试可以产生新疗法,以解决记忆障碍,精神疾病和自闭症等认知问题。
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