Structural reductions of Auditory–Temporoparietal Association Cortex in Cannabis Users: Relevance to Neural Systems Implicated in Auditory Hallucinations
这项研究利用来自人类连接组计划(Human Connectome Project)的数据表明,大麻使用与双侧听觉-颞顶区的显著皮层变薄以及冲动性决策的增加相关,这表明大麻诱发的对听觉处理和多感官整合至关重要的神经系统结构改变,可能导致对听觉幻觉和精神病发作的易感性。
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人类大脑是预测的大师。它不断构建一个关于世界的模型,预判我们接下来会看到、听到或感觉到什么。当我们进行内心对话时,大脑会向听觉系统发送一个信号,说:“是我发出了这个声音,”这使我们能够将自己的思想识别为自我的产物,而非来自外部的声音。这种区分自我生成体验与外部现实的能力是一个微妙的过程。当这一系统发生故障时,一个人可能会听到没有外部来源的声音,这种症状被称为听幻觉。这些体验是精神病性障碍(如精神分裂症)的标志,但也可能发生在没有确诊疾病的人身上。科学家们早已知道使用大麻会增加患精神病风险,但将该药物与这些幻觉联系起来的具体大脑生物学变化一直是一个谜。
德克萨斯大学里奥格兰德谷分校的研究人员开展的一项新研究,通过检查大麻使用者大脑的物理结构,对这一联系进行了更深入的探讨。研究团队关注了一个特定的脑区网络,这些区域对于听觉、理解语言和整合感官信息至关重要。这些区域位于大脑两侧,充当处理中心,将声音与语境及记忆相结合。研究人员假设,如果使用大麻会导致听到声音的风险,那么它可能会在大脑这些特定区域的组织厚度上留下可见的痕迹。通过将大麻使用者与非使用者的脑部扫描结果进行对比,该研究旨在观察这种药物是否与这些关键神经回路的组织变薄有关,以及这种物理变化是否与人们如何做出奖励决策有关。
为了调查这一点,研究人员分析了人类连接组计划(Human Connectome Project)的数据,这是一个包含健康成年人脑部扫描和行为测试的海量数据库。他们确定了 330 名至少使用过三次大麻的人,并根据年龄和性别将其与 330 名非使用者进行了完美的匹配。这种精细的匹配确保了发现的任何差异都更有可能是由使用大麻引起的,而非年龄或性别等其他因素。利用高分辨率 MRI 扫描,研究小组测量了五个已知涉及听觉和语言的关键区域的皮层(即大脑外层)厚度:颞上回、赫氏回(Heschl's gyrus)、颞上沟缘、缘上回和角回。他们还观察了这些人执行一项旨在衡量冲动性的任务时的表现,具体是衡量他们在“等待较晚获得的大奖”与“立即获得较小奖励”之间的选择倾向。
结果显示出明显的结构变化模式。大麻使用者的脑部在几乎所有被检测的听觉和语言相关区域都显示出显著的组织变薄。这种变薄现象在双侧大脑的颞上回、角回和缘上回中均有观察到。此外,在颞上沟缘以及作为处理声音主要区域的右侧赫氏回中也发现了类似情况。这些差异是一致且可测量的,其中在缘上回和颞上沟缘的表现最为显著。重要的是,研究发现这种变薄特指组织本身的厚度,而非整个脑区的体积,这表明是脑层微观结构的改变,而非整个区域的缺失。
除了这些物理变化外,大麻使用者还表现出一种缺乏耐心的行为倾向。当面临“较小的即时奖励”与“较大的延迟奖励”之间的选择时,使用者更有可能选择即时选项,这种行为被称为更陡峭的延迟折扣(delay discounting)。虽然这种差异是一种趋势而非巨大的统计学鸿则,但它与物理发现相吻前。研究人员还发现了大脑结构与这种行为之间的联系:在使用者和非使用者中,较厚的右侧赫氏回都与等待更大奖励的能力呈正相关。这表明初级听觉皮层的物理完整性可能在某种程度上影响大脑对未来结果的价值评估,将处理声音的能力与行使自控能力联系了起来。
研究还观察了这些变化如何随时间演变。在大麻使用者中,与同龄的非使用者相比,年长者在右侧缘上回和右侧颞上沟缘的组织变薄速度更快。这表明大麻的使用对这些特定脑区的影响可能会随年龄增长而累积,从而可能使大脑更容易出现导致幻觉的感知错误。研究人员指出,在该特定群体中,首次使用大麻的年龄与这些结构变化之间没有显著联系,这可能是因为研究中并未包含足够多在青少年时期就开始使用该药物的人群。
这些发现支持了这样一种观点,即使用大麻可能会改变大脑的预测机制。那些显示出组织变薄的区域对于区分“内部生成的内容”与“来自外部世界的内容”至关重要。如果这些区域的组织变薄,大脑准确预测并抑制自我生成声音的能力可能会受到损害,从而可能导致将内在思想误认为是外部声音。研究指出,这些结构性变化也与冲动决策相关联,这表明大脑在分配不同信号的重要性方面存在更广泛的紊乱,而这一机制是成瘾和精神病的核心。
虽然这项研究提供了强有力的关联证据,但研究人员谨慎地指出,它并不能证明大麻导致了组织变薄或增加了幻觉风险。也有可能是有着天然较薄听觉皮层的人更容易开始使用大麻,或者其他因素在起作用。此外,该研究依赖于自我报告的使用情况,并未考虑大麻的效力或最近的使用频率。然而,在大型且匹配良好的样本中观察到的结果一致性,为研究精神病的神经生物学提供了一个引人注目的视角。研究表明,即使在没有诊断出精神疾病的人群中,使用大麻也与大脑听觉和语言网络的测量变化有关,这些变化反映了临床精神病中所见的特征。这指向了一条潜在的生物学路径,即该药物可能会侵蚀大脑区分现实与想象的能力,而这一过程可能会随着年龄和反复使用而加剧。
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