2022-08-06 13:05

青少年的“大脑指纹”可能能够预测未来的心理健康问题

'Brain fingerprinting' of adolescents might be able to predict mental health problems down the line

尽管临床医生和研究人员几十年来尽了最大努力,但我们仍然不完全知道为什么有些人会患上精神障碍,而有些人不会。然而,大脑的变化很可能是我们了解未来心理健康状况的最佳线索。

青少年的大脑在这一过程中尤其重要,因为这一时期的变化迅速而动态,塑造了我们的个性。此外,大多数精神障碍出现在青春期,超过一半发生在14岁,四分之三发生在25岁。

通过监测和跟踪大脑发生的变化,我们可以解决青春期出现的心理健康问题,并以早期治疗为目标。挑战在于准确预测一个人患上精神疾病的可能性,在它发生之前。

我们是世界上第一个纵向青少年大脑研究(实验室)的研究人员。几年来,我们一直在用核磁共振成像(MRI)扫描来跟踪青少年的大脑发育。我们最近的论文首次展示了青少年大脑(或他们的“大脑指纹”)可以预测心理健康结果的独特性。

脑指纹技术可能是预防精神障碍的未来,通过大脑成像,我们可以识别青少年关注的迹象,并在疾病发展之前进行早期干预。

我们独特的大脑在发挥作用

正如指纹是独一无二的,每个人的大脑区域之间的信号都是独一无二的,随着年龄的增长,这些区域变得更加个性化和专业化。

到目前为止,我们的研究涉及125名12岁的参与者,对他们进行了超过500次脑部扫描。我们的研究捕捉了5年以上青少年的大脑和心理健康发展。它使用为期四个月的脑成像(核磁共振和脑电图),以及心理和认知评估。

我们观察了每个人的功能连接体——他们大脑中活动的神经通路系统。我们发现,在四个月后的扫描中,这些特征的独特性与新的心理困扰显著相关。换句话说,独特性的程度似乎可以预测心理健康的结果。

MRI扫描是在静息状态下进行的,而不是基于任务的功能性MRI。它仍然告诉我们很多关于大脑活动的信息,比如大脑如何保持连接运行或准备做某事。你可以把这比作一个机械师,在开车前倾听引擎空转的声音。

在我们研究的12岁儿童中,我们发现独特的功能性全脑连接体确实存在。但是,一个更具体的网络——涉及控制目标导向行为——在青春期早期就不那么独特了。换句话说,这个网络在不同的人之间仍然是非常相似的。

我们发现其独特性的程度可以预测随后出现的焦虑和抑郁症状。所以那些大脑不那么独特的人有更高的痛苦水平。

丰富的见解

我们怀疑这一大脑网络的成熟程度——包括执行控制或目标导向行为的部分——可能为一些青少年更容易受到精神困扰提供了生物学上的解释。这可能是因为这种执行功能网络的“微调”延迟导致了心理健康问题的增加。

通过定期对每位参与者进行至多15次的脑部扫描和其他评估,实验室不仅能提供有关青少年大脑发育的详细信息,而且还能更好地查明精神疾病的出现和发作。

我们的方法使我们能够更好地确定大脑(以及行为、生活方式因素、思维)和精神健康风险和问题的发生和变化的顺序。

除了独特的大脑特征来预测心理困扰,我们预计还会有其他方式(使用机器学习)来解释一个人的大脑信息。这将使我们更准确地预测他们的心理健康和幸福结果。丰富的数据和长期的研究是找到这一神经科学“圣杯”的关键。

识别青少年的心理健康风险意味着我们可以在成年之前进行干预,因为在成年之前,许多心理健康障碍已经根深蒂固,而且更难解决。

值得的

根据2020-21年国家心理健康和福祉研究的最新统计数据,这种对精神卫生保健未来的愿景提供了希望。他们发现,在16岁至24岁的澳大利亚人中,五分之二的人在过去一年中有精神障碍,这一比例在所有年龄组中最高。这比2007年的上一次全国调查高出了50%。

澳大利亚每年在心理健康服务方面的支出为110亿澳元,通过早期发现更好地预防应该是一项紧迫的优先事项。