焦虑的根源:杏仁核杏仁核是大脑中一个小型但强大的部分,旨在帮助我们侦查、规避、防御危险,在危急关头幸免于难。 (实际上,杏仁核的作用远不止这些,但我们将重点关注这些功能,因为它们与杏仁核产生焦虑的机制有关。)杏仁核负责启动预设防御反应,这种反应不仅存在于人类,也存在于所有动物中。 调节杏仁核的活动:睡眠、运动和饮食等生活方式对杏仁核的活动有重要影响。 良好的生活习惯可以帮助平衡杏仁核的活动,减轻焦虑情绪,《重塑杏仁核》提供了完整的生活习惯检测表和解决路径,帮助你在日常生活中培养养成健康杏仁核的好习惯。 大脑皮层的某些想发也会导致杏仁核激活,从而产生焦虑反应。皮特曼博士将皮质通道比喻为杏仁核在观看“大脑皮层电视”,当这个频道一直在播放如同马拉松式的负面想法或图像时,杏仁核就会对它们做出反应。
《本文同步发布于“脑之说”微信公众号,欢迎搜索关注~~》 Human brain mapping:通过抑制性和兴奋性TMS调控内侧额极和杏仁核之间的功能连接 人脑中的前额叶-边缘网络在社会认知 内侧额极皮层(medial frontopolar cortex, mFP; Brodmann Area 10)和杏仁核是该网络的一部分,并且fMRI研究已经证实它们之间存在功能连接。 但是,神经调控对mFP-杏仁核之间的功能连接的影响目前尚未得到充分研究。 by inhibitory and excitatory transcranial magnetic stimulation》的研究论文,采用静息态fMRI研究了低频和高频TMS刺激右侧mFP对mFP-杏仁核之间功能连接的影响 结果发现,低频TMS可以降低,而高频TMS可以增加mFP-杏仁核之间的功能连接。
13名(7名男性、6名女性)患有药物难治性癫痫的被试参与该研究,4名被试(2名男性、2名女性)因未习得恐惧任务而排除出进一步分析。 将theta在4-8hz、0-2000ms内的功率取均值并分析,依旧发现后半数据在杏仁核、vmPFC、dmPFC上,两条件间存在显著差异(图2B)。 发现三个区域均在整个学习阶段呈现出theta振荡强度增加(图4)。在未能区分两条件的被试中,theta振荡强度在三个区域中均未体现出任何条件下的增加,也未体现出增加的趋势。 图4 各区域内接触点试次间功率分布 为了探究theta振荡的起始点是否于学习进程共变,该研究将整个学习阶段划分为6段,调用BOSC检测出的theta振荡起点,在LME模型检验下,发现在CS+试次中 图6 SCR、杏仁核中theta功率分别与联结性之间的相关性 4 讨论 恐惧记忆的形成与杏仁核同恐惧网络中其他区域(特别是mPFC)的相互作用有关。
弱者心态的神经生物学基础:大脑里的“弱者模式”恐惧与理性的失衡——杏仁核与前额叶的异常活动杏仁核,这个位于大脑深部、形状酷似杏仁的结构,被科学家称为大脑的“警报中心”。 影像学研究显示,这类人群的杏仁核表现出过度活跃状态——即使在安静状态下,杏仁核的血流和代谢也显著高于常人。与此同时,前额叶皮层的功能却相对减弱。 功能性磁共振成像证实,这种杏仁核活跃度增高与前额叶皮层激活不足的失衡状态,直接导致了情绪调控的失效。 5-4-3-2-1感官法是一个实用的接地技巧:说出看到的5样东西、触摸到的4样东西、听到的3种声音、闻到的2种气味、尝到的1种味道,强行将注意力从内部灾难性思维拉回到外部稳定现实。 呼吸训练和快速生理状态改变技巧能直接调节杏仁核反应。TIPP技巧——用冰水敷脸或握住冰块,强烈的冷感能瞬间激活“潜水反射”,快速降低心率,平息恐慌。
图4A描述了每个个体的杏仁核默认模式细分到Talairach空间中以mPFC[0 33 0]为中心的公共群体定义ROI的功能连通性。这种ROI来源于对杏仁核mPFC连接与内化症状相关研究的元分析。 接下来,我们测量了个体特定的杏仁核默认模式细分功能连接与mPFC中个体特定的功能定义位置(图4B)。 如图4B,在正连通的大范围内(主要对应于DMN的个体特异性位置),大多数个体存在负连通岛(主要对应于SN的个体特异性位置)。 图4 杏仁核与皮层的功能连接地形与个体特定的功能网络边界有关 2.5 杏仁核与皮层功能连接的时间关系 使用滞后分析来探索最稳健皮质杏仁核功能连接(图5A;统计标准见SI附录)。 在SI附录S3和S4中提供了所有检测到的滞后关系的完整列表;在这里,我们通过细分和功能性脑网络来总结结果。 通过MSC和WU数据集,杏仁核的细分在人脑更大的网络组织中占据一致的时间位置。
所有抑郁患者年龄介于18至50岁间,右利手,符合DSM-4对于抑郁症的诊断标准。抑郁患者在治疗开始前两周无服用药物。 rTMS拟包含每日左侧dlPFC刺激,由4秒10Hz训练与26秒休息组成,重复37.5分钟(3000次脉冲)。 如前文所述,该锥形ROI由半径为2、4、7、9和12mm球体连接而成,都集中在刺激部位。 比较治疗点位和其他点位时,我们观察到明显的刺激*时间交互作用效果(图4),这说明rTMS带来的p30抑制效果只有在单脉冲作用治疗点位后才会产生。 图4 rTMS后p30抑制的部位特异性a FPCN vs. VAN. Top panel:TMS/EEG刺激位置在左侧dlPFC,与FPCN和VAN对应。
DBS靶区根据其主要调节的WMT和脑区分为皮层、纹状体、丘脑和内侧前脑束4组。我们的数据还显示,Brodmann 10区和杏仁核是与所有DBS目标相关的中心结构。 二值分布图如图S4所示。SCGROI显示与mPFC、前颞区和边缘皮层(如扣带回和杏仁体)的连接丰富(图1A和图S4A)。NAcc ROI连接主要位于mPFC、纹状体、颞前区和枕叶(图1B和图S4B)。 NAcc ROI显示IFOF(28%)、UF(20%)、ILF(17%)、ATR(13%)和FM(13%)的主要WMT,它们连接着前颞区、杏仁核、海马、mPFC、纹状体和丘脑(图1B和图S4B)。 囊前肢的主要ALIC/BNST/ITP/LH ROI的主要WMT由ATR, IFOF,MFB组成,连接PFC,丘脑,前颞区、杏仁核、海马和纹状体区域(图1C F和无花果。S4 C-F)。 我们的分析表明,目前使用的DBS目标可以根据连接体分析和CSTC环路分为4个不同的组。重要的是,BA10和杏仁核是两个中心结构,在功能上与7个DBS检测的目标相关。
本文重点 fMRI研究往往由于考虑到数据本身的复杂性和数据量的大小,较小使用复杂的统计模型探索较大范围内不同因素的交互作用,例如4-way interaction或者更阶的交互作用。 初次纳入共327名被试(健康组172人;焦虑组155人),排除40人,原因是在首次厌恶刺激出现之前(健康组1人;焦虑组6人)或之后(健康组7人;焦虑组16人)或因技术问题(健康组6人;焦虑组4人)中断。 这个阈值基于上述四个模型的两个四因素和五个三因素交互作用确定(即,4x[2+5]=28)。 双因素与诊断的交互作用结果被报道,但没有解释,因为本文的重点是高阶交互作用。 gPPI 全脑校正的左杏仁核种子分析显示,对于不同的变形刺激,在vmPFC中具有焦虑-年龄-线性斜率的交互作用(图4)。 未见右侧杏仁核为种子点时出现功能连接出现。当控制性别和指示语后,这些发现仍然具有统计学意义。 ? 图4 左侧杏仁核与腹内侧前额叶皮层的连接 讨论 本次研究发现的两个研究结果可能会影响神经发育理论。
数据显示,相对于情绪性肢体语言,右侧杏仁核和小脑蚓中线更活跃。最重要的是,杏仁核和脑岛之间的有效连接预测了人们识别没有情绪的能力。 这些分析表明,在中性刺激的加工过程中,杏仁核和小脑蜗与脑岛之间存在负性(即抑制性)的有效连接(图2A),而脑岛的连接抑制了情感肢体语言的阅读过程中杏仁核和小脑的连接(图2B)。 换句话说,从杏仁核到脑岛的个体连接受到的抑制越大,参与者就越能识别出情绪的缺失。 情绪刺激加工过程中脑岛-杏仁核反向连接的调节与误报率呈正相关(r = 0.88)。 未来的研究将有助于区分杏仁核内部的异质回路,以及它们与岛叶、小脑小脑蚓部和皮层网络的相互作用,以进行情绪推断和调节。 4.方法 4.1被试 17名男性右利手被试,无神经及精神疾病和药物滥用史。 GLM感兴趣的两种回归变量被指定为驱动输入到达DCM包括的所有节点:杏仁核、岛叶和小脑蚓部。基于SPM分析结果,第一个GLM回归变量(中性肢体语言)被用于调节杏仁核和小脑蚓部的所有连接。
大脑解剖学与网络 大脑的基本部分,杏仁核(amygdala)是被广泛研究的认知区域,决定你的 EQ -情商指数噢! 它在情绪状态、记忆、脸部识别和决策中发挥着积极的作用(据说杏仁核越大,你的朋友圈越大,呵呵)。 杏仁核靠近脑干,接近于大脑的中心且形如其名: 杏仁核的外部连接可以用"NeuronalOutput" 属性找到: 下面是在两层中杏仁核外面连接的可视化: 正如简单的网络一样,我们可以在其他网络上进行额外的计算 找到上图的回路并高亮显示: 或找到包含杏仁核-前额叶皮质的组合。前额叶皮质在决策中起主要作用,因此杏仁核-前额叶皮质连接在情绪体验的调节反应中至关重要: 我们还可以识别杏仁核和脊髓之间的最低成本流量。 视觉感知的词、句子、脸部等会反过来影响 “语言” 和 “情感”: 我们可以确认杏仁核 (记住, 在大脑中心附近可以找到左、右杏仁核 ) 高效地影响着你的情绪。
直到最近,科学家们还认为,被称为杏仁核的大脑区域是恐惧和焦虑的中枢。一些研究表明,杏仁核受损的猴子在面对可怕的刺激(比如附近的蛇)时表现得异常坚忍。 在患有焦虑症的人群中,科学家认为不适当的恐惧和焦虑是由杏仁核过度活跃引起的——原因简单,效果也明显。然而,今天我们认识到,焦虑是大脑不同区域之间不断交流的结果——一个恐惧网络。 杏仁核位于大脑深处,是掌管情绪的大脑的一部分。根据这一理论,只有当来自情感大脑的信号压倒认知大脑并进入我们的意识时,我们才会感到焦虑。 例如,额叶中一个名为背侧前扣带回皮层(dACC)的区域会放大来自杏仁核的恐惧信号。当焦虑症患者看到恐惧面孔的图片时,dACC和杏仁核(以及其他脑区)就会交流频繁,产生明显的焦虑感。 另一方面,额叶的另一部分,即腹侧前额叶皮层,似乎可以抑制来自杏仁核的信号。该脑区受损的患者更容易产生焦虑,因为杏仁核的控制被解除了。
只有13个氨基酸的大脑分子 如上说的这个大脑中的分子,名叫神经降压素(NT),分布于整个中枢神经系统,在下丘脑、杏仁核和伏隔核中含量最多。 研究表明,就是它来调节大脑中的杏仁核,决定将接收到的信息定性为正面还是负面的。 杏仁核(BLA)是大脑中一个很小的杏仁状区域,传统上,它被称为大脑的“恐惧中心”,但其实也会对快乐和其他情绪作出反应。 基底外侧复合体(basolateral complex),杏仁核的一部分,负责把环境中的刺激与积极或消极的结果联系起来。 但是,杏仁核本身是不能区分正面或负面信息的。 杏仁核内的神经元并不制造神经降压素,因此,团队必须先弄清楚它从哪儿来。 通过扫描小鼠大脑,发现丘脑中的神经元产生了大量神经降压素,并将长轴戳进杏仁核。 虽然神经降压素不如多巴胺那样广为人知,但个头小不妨碍它作用大,研究它,对理解恐惧回路和杏仁核的作用大有助益。
代谢组和单细胞转录组学显示,CD4+ T 细胞衍生的黄嘌呤通过腺苷受体 A1 作用于左侧杏仁核的少突胶质细胞。 黄嘌呤作用于左侧杏仁核少突胶质细胞 通过对 Miga2TKO 小鼠的组织学分析显示,Miga2TKO 小鼠的左杏仁核明显更大,并且显示出更高数量的非神经元细胞。 由于神经元上腺苷受体的缺陷,作者团队分析了 WT,Miga2 -/- 和经 anti-CD4 (αCD4) 处理的 Miga2 -/- 小鼠的杏仁核中每个非神经元细胞的转录组,结果表明黄嘌呤直接触发少突胶质细胞的增殖 特异性地敲降左杏仁核少突胶质细胞的 A1受体,Miga2 -/- 小鼠焦虑样症状消失。 2- 脱氧 -D- 葡萄糖 (2-DG) 可以使 Miga2TKO 小鼠的左杏仁核的焦虑样症状和病理特征正常化。
边缘系统原始唤醒:脑干核团向杏仁核传递频率 - 强度编码,伏隔核多巴胺基线↑22%,纹状体 DAT1 基因表达量↑15% 强化奖励关联。 心血管系统同步调控:迷走神经介导 HRV 低频成分与节拍同步,前额叶 - 边缘系统连接↑30%,血清素转运体基因 SLC6A4 短等位基因者效应增强 50%。 」以 78% 准确率识别情绪,SLC6A4 短等位基因者杏仁核 γ 波振荡↑35%,5-HT1A 受体结合率↓22%,情绪记忆固化效率↑40%。 音高轮廓:杏仁核 - 伏隔核情绪振荡强度与 DRD1 基因表达量正相关,音乐训练者前扣带回 μ- 阿片受体结合率↑30%,增强情绪记忆固化。 携带者增强节奏强度海马体 θ 波振幅音量≤80dB,防止听觉疲劳情绪疗愈同频音乐→α 波音乐SLC6A4 短等位基因延长同频阶段杏仁核血氧信号结合 HRV 生物反馈七、技术前沿:基因 - 神经 - 音乐的深度融合
4.基于ROI的相关分析。基于特定的脑图谱(如AAL Atlas)提取指标值,在ROI水平进行参数检验;选取适当的感兴趣脑区(可根据上述统计分析的结果提取),与临床行为量表进行相关性分析。 5. 4.基于ROI的统计分析。 4. 结果可视化。根据结果形式,可绘制矩阵图、曲线图等。 五、皮层下区域体积分析 尺度更小的分析,如海马、杏仁核的亚区分割,如今也可以实现。 主要包括: 1. 杏仁核亚区分割与体积分析。主要包括:杏仁核亚区的分割;杏仁核亚区的体积提取;杏仁核体积的统计检验。 ? 图示. 杏仁核亚区分割 3.结果可视化。 主要包括 1、用FSL软件分割皮下结构(包括海马、杏仁核、丘脑、苍白球、壳核等),重构皮下核团表层,在表层上做基于顶点的shape统计分析。 ?
不考虑突触稳态假说,我们的观点是,睡眠期间记忆痕迹的重新激活诱导了活跃突触的突触可塑性,从而有利于系统的巩固(图4)。 图4 觉醒和睡眠期间的神经调节环境和神经生理学除了睡眠纺锤波,PGO波在大多数皮质区域和海马中出现在快速眼动睡眠的过渡期间,可以传递强烈的谷氨酸能兴奋性驱动,并唤起LTP的细胞内事件。 这就提出了一个问题,这是否也适用于杏仁核,即杏仁核中的CA1突触末梢是被加强还是被消除。 这表明,海马和杏仁核之间的反相位θ同步促进LTD和ca1 -杏仁核通路的去增强,而同相位同步促进LTP。 4.
然而,治疗后,与安慰剂相比,BL组显示杏仁核,额叶和颞叶皮质的参与减少,以及枕骨区域对恐惧刺激的反应增强(与固定相比,图2B-C,表4)。 表4:所有大脑区域(顶部)和杏仁核(底部)的大脑激活模式。 通过功能磁共振成像评估所有脑区(上)和感兴趣脑区-杏仁核分析(下)的治疗后组差异(安慰剂vs治疗;恐惧vs.固定)的脑激活模式。 治疗后BL组的4-甲酚硫酸盐水平与抑郁评分显著相关(r=-0.53,p=0.03),但对照组结果是不相关。代谢物与抑郁评分或杏仁核活性之间未发现其他相关性。 我们发现,与安慰剂相比,BL给药减少了杏仁核和额-边缘复合体的激活,这导致了抑郁评分的降低。杏仁核不仅参与恐惧和焦虑的调节,还参与下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的激活和内脏敏感性的调节。 将40μL尿液与20μL含有1mM 3-三甲基甲硅烷基-[2,2,3,3-2H4]-1-丙酸钠(TSP,化学位移)的氘代磷酸盐缓冲溶液0.6M KH2PO4混合物,参考δH=0.0ppm)。
Salomons等研究者通过为期4周(20次)背内侧前额叶10Hz的TMS刺激前后静息态功能磁共振数据的测量也发现TMS与sgACC和DMN之间连接降低有关。 与先前MDD和TMS相关的种子点包括sgACC(左MNI:-4,26,-8;右侧MNI:5,26,-8)、左侧DLPFC(MNI:-44,40,29),与PTSD相关的种子点使用前后海马。 由于杏仁核在在威胁探测和巩固恐怖习得方面的作用,先前的影像学研究暗示了在PTSD中BLA(基底外侧杏仁核)功能连接的改变以及在MDD中杏仁核到MPFC连接的降低,因此对解剖定义的种子点基底外侧杏仁核(BLA 有一显著(校正P=0.014)有效的(80%的测试)团块表明,基线时sgACC和左额叶下回之间较多的连接与TMS治疗后PTSD症状的临床改善有关(图1A,补充表S4)。 杏仁核反应增强是PTSD影像学研究的一个标志,尽管有些研究没有,但是大多数PTSD的RSFC研究表明杏仁核和VMPFC之间的连接减弱。
构成副交感和交感相关子网络的重要大脑区域包括:杏仁核、海马和岛叶,以及扣带皮质、顶叶、颞叶和小脑区域。 有令人信服的证据表明,与边缘系统相关的结构,特别是下丘脑和杏仁核,是介导应激反应的结构基础。 补充图4 全脑网络的种子点放置以及TTS症状相关的边(低阈值下) 其中基于网络的统计确定了组间静息态功能连接性改变的子网络,连边比较使用了NBS工具包。 杏仁核是控制交感神经系统对压力反应的关键大脑结构之一。因此,杏仁核是调节应激和心血管疾病之间相互作用的主要大脑结构。神经疾病,如癫痫发作、颅内出血和偏头痛,在TTS中的发生率是急性冠脉综合征的两倍。 这项研究中确定的关键节点,如杏仁核、海马和扣带回,都是边缘系统的结构,控制着情绪、动机、学习和记忆。杏仁核和扣带回也参与自主神经系统的中枢控制和心脏功能的调节。
在N3阶段(以前的NREM3+4,也称为慢波睡眠或深度睡眠)中,高幅度、慢频率同步的EEG振荡占主导地位,并反映稳态睡眠过程。 在5晚6.5小时或仅1晚4小时睡眠的青少年中观察到了类似的情绪变化——焦虑、愤怒、困惑、易怒和情绪调节受损。在4晚睡眠时间减少1小时后的8-12岁的儿童中也是如此。 在睡眠部分减少(每晚4小时睡眠,连续5晚)以及报告睡眠质量差或睡眠时间短的人中,发现了类似的放大的杏仁核反应曲线。即使没有有意识地感知或注意到情绪刺激,睡眠不足后杏仁核的反应也会明显增强。 (A)睡眠剥夺(红色)会放大情绪杏仁核的反应性,但会降低相关的内侧前额叶皮层(mPFC)-杏仁核功能连接(虚线)。 在1晚完全睡眠剥夺、5晚减少4小时睡眠以及报告夜间睡眠少于6小时的人中,观察到mPFC和杏仁核控制区域之间的功能连接受损。