脑电波:精神病学和电生理学之间的发展关系

《新杂志》的副主编安德鲁·F·莱希特博士说,自从第一次记录人类脑电图以来,已经过去了将近100年神经精神电生理学描述了关于电生理学技术如何提高治疗神经精神疾病的知识的增长。

我们正接近100人th这是证明大脑是一个振动器官的周年纪念,也是人类脑电图(EEG)的首次记录。德国精神病学家汉斯·伯杰是一个敏锐的观察者,他发现他检测到的第一个振动(以“伯杰波”和后来的“阿尔法波”命名)是对病人的刺激做出反应的,对痴呆等疾病的存在很敏感。

伯杰的发现所带来的热情很快被怀疑所取代:他对大脑能量学和精神现象的兴趣使他推测利用脑电图来量化人类思想的能量,并将思想从一个人传递给另一个人。

在过去100年的大部分时间里,精神病学与大脑振荡活动研究之间的关系继续表现为从热情(由激动人心的研究结果产生)到怀疑(由将结果与基本大脑过程联系起来的挑战产生)的摇摆。

电生理学研究可以说比任何其他脑成像技术产生了更多的研究成果,这是因为进行脑电图研究的成本较低,研究对象负担较轻。然而,对这些研究结果的解释一直受到缺乏一致的生理学框架的困扰。

认识到大脑振荡的功能

这种情况已经开始改变,因为我们认识到同步脑振荡的主要功能是组织大脑网络.情绪和思想不仅仅是化学-它们是振荡,而振荡的模式可以帮助诊断精神疾病预测反应治疗。

我们是加州大学洛杉矶分校的神经调节部测试假说抗抑郁药物治疗的作用机制源于其通过改变节律振荡的模式来重塑大脑网络的能力。

神经调节治疗,如经颅磁刺激可能在大脑网络的水平上发挥作用,施加“自上而下”的影响,改变神经元放电模式和神经化学。与此同时,抗抑郁药物可能在突触层面起作用,对放电模式施加“自下而上”的影响,重塑大脑网络。振荡的变化可能是跨越大脑中多个复杂层次的桥梁,在突触和整个大脑网络之间双向传递治疗效果(见下图,点击放大)。

Leuchter等人2015
影响重度抑郁症抑郁表型表达的因素谱。
获得www.brain.ucla.edu和Leuchter等人的许可,2015年转载。©加州大学洛杉矶分校大脑,行为和药理学实验室

从基因多态性到大脑网络的功能,一系列因素导致重度抑郁症的抑郁表型。

生物结构的多个层次,从基因组到大脑网络,并最终形成严重抑郁症的表型,代表了一个不断增加的生物复杂性的光谱(从左下角到右上方的中间部分所示)。

这些结构可以分为三大类:存在于单细胞层面的,涉及细胞间通信的,以及涉及组成电路和网络的细胞集合的。

每一类结构组织都具有特定的生理功能,如右图所示。结构和职能组织的三个层次并不是完全自治的:遗传和分子因素的影响自下而上地影响抑郁症的临床表型,而大脑功能网络的影响自上而下地影响细胞通信和细胞内过程。

图中所示的结构和功能谱旨在说明一般的生理原理,而不是重度抑郁症中感兴趣的结构和功能特征的详尽列表。

一个挑战我们知识极限的机会

这是精神病学电生理研究的激动人心的时刻。我们有前所未有的潜力去理解振荡在大脑健康和疾病中的作用。正是在这样一个丰富的研究环境中,我们推出了这本新杂志神经精神电生理学

我们欢迎您的原始研究贡献和对文献的深思熟虑的评论,以推动我们对电生理技术如何提高我们治疗神经精神疾病的有效性的理解。

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