这是埃莉诺·罗伯茨博士探讨脑雾的第二篇文章,脑雾是指ME/CFS患者经历的一系列认知困难。
阅读第一部分,该部分介绍了认知功能及涉及的大脑区域。
认知功能障碍可能是ME/CFS患者最令人困扰的症状之一。这包括工作记忆、注意力、错误监测能力、组织技能、问题解决能力、语言流畅性和推理能力的下降。
引言
有多种用于评估大脑结构和功能的测试与技术,其中一些已在先前文章中讨论过。
ME/CFS患者中确实存在认知功能障碍,2010年的一项荟萃分析显示,与健康对照组相比,ME/CFS患者在信息处理、工作记忆和注意力方面存在显著差异。
然而,与局灶性损伤(如中风)不同,在ME/CFS患者中尚未发现单一脑区在所有患者中均受到破坏。导致认知功能障碍的损伤和变化可能不仅涉及神经元胞体所在的灰质,还涉及在不同脑区之间传递信号的轴突所在的白质。
除神经元结构变化外,问题也可能源于功能变化。此外,异常可能与直接参与认知的大脑区域和/或通过连接影响这些区域的其他大脑区域的问题相关(如第一部分所述)。
在本文中,我们聚焦于ME/CFS患者进行的众多大脑研究中的少数几项,重点关注那些已检查直接参与认知功能的大脑区域的研究:前扣带回皮层(ACC)、背外侧前额叶皮层(dlPFC)和外侧眶额皮层(lOFC)。
大脑结构
首先,一项研究检查了ME/CFS患者大脑结构的变化,显示所有这些额叶区域的灰质体积显著减少,并且这种减少程度与患者的"表现状态"相关。与问题解决、工作记忆和认知灵活性相关的dlPFC体积减少与疲劳评分显著相关。
另一项研究检查了脑组织的微观结构以及称为树突和神经突的神经元小突起的排列和分散情况(想象一片本应直立的小麦田,但部分被压平和/或被割过)。该研究发现,与注意力、认知灵活性和情绪调节等认知过程相关的ACC,以及其他额叶和顶叶区域,存在结构减少。
作者认为,他们的发现表明神经元以及帮助传导细胞信号的轴突和髓鞘的密度出现萎缩。他们还发现,扣带回、颞叶和枕叶其他区域的神经突数量和模式发生变化,表明神经元功能下降,因为它们不太能接收邻近细胞的信号。
该研究还显示,上纵束通路有所减少,这是来自许多神经元的轴突大束,负责将信号从前额叶传递到皮层其他参与众多认知过程(包括情绪处理、注意力和记忆)的区域。
代谢与化学变化
研究还调查了参与认知功能的大脑区域的代谢和化学变化。一项研究检查了乙酰肉碱分子(据认为参与大脑能量产生和利用)以及评估血流量(这是大脑激活的标志)。分析显示,ACC中的这两个因素均减少,这可能反映了神经递质谷氨酸传递的信号紊乱。
另一项研究发现ACC中的血清素转运体减少(帮助神经元回收血清素以便传递信号的机制),这也可能影响认知处理。
电活动
观察大脑工作方式的另一种方法是评估大脑区域内部和之间的电活动与连接性。一项使用脑电图的研究发现,ME/CFS患者的多个大脑区域存在神经元活动缺陷。这些区域包括与注意力、记忆、集中力和信息处理相关的扣带回、顶叶和枕叶。
该研究还发现,涉及注意力集中、输入解释、目标导向行为和工作记忆的认知网络中的连接性降低,包括我们的三个关键区域——ACC、dlPFC和OFC。
另一项研究发现功能性连接异常,既在ACC内部局部存在,也在该区域与右岛叶之间存在,右岛叶是大脑皮层的一部分,参与感知、认知功能、情绪和意识。作者认为,这种连接性降低可能与神经心理缺陷相关。
ACC与海马体(参与记忆的区域)之间的连接性也降低,海马体与包括dlPFC和OFC在内的额叶其他部分之间的连接性也降低,后者参与认知启动、问题解决、干扰控制和感觉整合。另一项研究表明,扣带回皮层内部区域之间的功能性连接异常,研究者假设这"可能导致ME/CFS患者的认知和情绪缺陷"。
支持与免疫细胞
即使神经元在结构和功能上均完好,它们也可能受到大脑"支持"细胞(星形胶质细胞和免疫系统细胞(小胶质细胞))活动的影响。这些细胞的激活与大脑炎症相关,如在ME/CFS患者研究中发现的那样,炎症与认知障碍、疲劳和疼痛的严重程度相关。受影响的特定区域包括ACC以及参与皮层功能的其他区域,如丘脑、海马体、中脑和脑桥。
作者推测,他们发现的神经炎症可能是由于神经元必须"过度劳累"以补偿功能损失。事实上,另一项研究检查了认知任务期间的精神疲劳,发现评分显著预测了包括扣带回皮层多个区域以及额叶、颞叶和顶叶区域,以及小脑和海马体等皮层下区域在内的脑活动增加。
这些作者得出结论,他们的结果"表明急性精神疲劳对注意力、工作记忆和执行控制过程有广泛影响,疲劳感可能会影响一个人有效注意、存储、操作和检索信息的能力"。这些都是ME/CFS患者非常能够理解的情况。
结论
虽然这些只是研究ME/CFS认知功能障碍的众多研究中的少数几个,但这一概述显示,人们在"脑雾"这一症状下经历的情况可能与大脑结构的实际变化、神经元功能障碍以及大脑内支持和免疫系统细胞的激活相关。
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