精神分裂症患者出现幻觉的机制被揭开

幻觉是精神障碍如精神分裂症的主要特征，它主要依赖于过量的纹状体多巴胺；但关于多巴胺失调和幻觉知觉之间的潜在认知机制尚不明确。一项新的研究发现，具有幻听的精神分裂症患者经常听到他们期望听到的声音。事实上，幻觉可能是健康人群中常见的一种极端的感知失真。

 

依据贝叶斯模型，我们对当前事物的感知，是对先前经验和当前感觉输入的最优化结果，如果在此过程中，先验被赋予了过多的权重，那么就会产生感知偏差，比如错觉和幻觉。 对于先验的过权重可能起源于由神经递质比如多巴胺调控的增益控制过程。

为了测试这种多巴胺依赖的幻觉增益控制机制，哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)和纽约州精神病研究所(NYSPI)的研究人员，研究了具有不同程度幻觉的未治疗的精神分裂症患者和健康个体，利用PET、fMRI成像手段 ，通过药理学方法来控制多巴胺的水平，并结合行为任务，测试被试的幻觉感知变化（具体任务为在不同确定性水平下，判断听觉刺激的持续时间）。

 

结果表明，精神分裂症患者倾向于以一种更接近他们预期的方式来感知声音，即使是在感官预期不太可靠，或者是健康参与者的幻觉也减弱的时候。在服用多巴胺释放药物后，这种顽固地听到预期的倾向会变得更糟。在多巴胺释放增加的参与者中、以及具有更小的背侧前扣带回参与者中，这一趋势更加明显。

图1  健康个体的不确定性感知调节

 

图2  精神分裂症患者感知偏差与幻觉的关系

 

图3  感知不确定性与多巴胺的关系

幻觉的产生与感知偏差呈现高度相关，这反映出在不确定条件下，出现了不恰当的增益期望。同时，这种偏差也可以通过苯丙胺药物控制多巴胺的释放水平产生，并且也与背前侧扣带回容量呈现高度相关关系。

多巴胺的升高可能会导致一些患者更多地依赖于预期，从而导致幻觉。这些发现概述了一种新的多巴胺依赖机制，它可用于生理条件下的感知调节，并进一步表明这种机制可能会导致在超多巴胺能状态下出现幻觉；这也有助于解释为什么针对多巴胺的治疗可以缓解这种状态。

 

CUIMC临床精神病学助理教授兼NYSPI研究精神病学家Guillermo Horga博士说：“我们的大脑利用以前的经验来产生感官预期，以帮助填补声音或图像失真或不清晰时的空白。在精神分裂症患者中，这个过程似乎被改变了，导致了极端的感知失真，比如听见的声音。此外，尽管这种幻觉常常被阻断多巴胺的抗精神病药物成功治疗，但它的原因一直是个谜，因为神经递质和大脑区域通常不与感觉处理相关。

 

所有人都有一些感知失真，但这些结果表明，过量的多巴胺会加剧我们扭曲的认知。新型疗法的目的是通过靶向多巴胺系统或与感知处理调节相关的下游通路（可能包括背侧前扣带皮质），来改善情景信息的处理。

 

这项研究发表在《当代生物学》（Current Biology，2018）杂志上。

 

参考文献

Cassidy C M,Balsam P D, Weinstein J J, et al. A perceptual inference mechanism for hallucinations linked to striatal dopamine[J]. Current Biology, 2018, 28(4):503-514. e4.