酒精使用障礙被認(rèn)為是一種慢性復(fù)發(fā)性的腦病,且是一種嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。酒精使用障礙以強(qiáng)制性覓酒、對(duì)酒精無(wú)法自控、停飲或減少酒量之后存在明顯的戒斷反應(yīng)為主要特征,可伴有明顯的煩躁不安、睡眠障礙、自主神經(jīng)功能紊亂、焦慮以及易激惹。在美國(guó),酒精使用障礙在過(guò)去12個(gè)月的患病率及終身患病率分別為13.9%和29.1%[1],中國(guó)的流行病學(xué)調(diào)查顯示我國(guó)酒精使用障礙的患病率為2.4%[2],鑒于我國(guó)人口基數(shù)大,龐大的患病人群帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān),它同時(shí)也是全球最為流行的精神疾病[3],具有較高的致殘性[4],常常與精神障礙共病,其中與焦慮障礙共病較為常見(jiàn)[5,6]。但目前酒精使用障礙共病焦慮障礙的神經(jīng)機(jī)制尚不清楚。本文綜述幾年來(lái)關(guān)于神經(jīng)機(jī)制的相關(guān)研究,希望能從中尋找到酒精使用障礙共病焦慮障礙的神經(jīng)標(biāo)記物,從而闡述酒精使用障礙共病焦慮障礙的神經(jīng)機(jī)制,并試圖為共病的診斷提供客觀依據(jù)。
前腦島被認(rèn)為是一個(gè)人情感狀態(tài)內(nèi)感受表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),參與作為焦慮重要成分的“預(yù)期”的調(diào)控,它的作用是處理和反應(yīng)個(gè)體內(nèi)在的感覺(jué)狀態(tài)。右側(cè)前腦島對(duì)個(gè)體的預(yù)期焦慮感覺(jué)較為敏感,與個(gè)體在高低焦慮情境下的預(yù)期焦慮的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)[7,8]。但也有研究認(rèn)為腦島的激活可能與焦慮相關(guān)的情境中的情緒刺激有關(guān)[9]。正常人的研究顯示令人厭惡的預(yù)期同樣涉及杏仁核[10],但杏仁核和腦島在預(yù)期焦慮所發(fā)揮的作用存在差異。杏仁核激活僅僅與焦慮預(yù)期中個(gè)體在高喚醒環(huán)境中感覺(jué)狀態(tài)的變化性有關(guān),且在焦慮擔(dān)心狀態(tài)的生理反應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)制中扮演重要角色[7~9],這提示杏仁核可能在個(gè)體感覺(jué)狀態(tài)的調(diào)控中起著間接的作用。研究發(fā)現(xiàn)在焦慮聽(tīng)覺(jué)預(yù)期階段,右側(cè)杏仁核和雙側(cè)腦島普遍激活。而左側(cè)杏仁核和腦島中焦慮預(yù)期相關(guān)的激活與個(gè)體不同的焦慮特質(zhì)相關(guān)。這些研究結(jié)果表明杏仁核-腦島網(wǎng)絡(luò)用于處理負(fù)性事件的預(yù)期,在厭惡的聽(tīng)覺(jué)預(yù)期時(shí),這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的激活會(huì)相對(duì)提升個(gè)體的焦慮,而杏仁核和腦島的激活可能預(yù)示著個(gè)體預(yù)期焦慮的感覺(jué)狀態(tài)[9]。Baur V等[11]的研究認(rèn)為前腦島和基底杏仁核所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)與焦慮有關(guān),研究發(fā)現(xiàn)在焦慮狀態(tài)下前腦島和基底外側(cè)杏仁核功能連接是增強(qiáng)的。同樣的,在對(duì)7~9歲兒童的研究中發(fā)現(xiàn)腦島-杏仁核靜息態(tài)功能連接的增強(qiáng),而這可能會(huì)增加病發(fā)焦慮障礙的風(fēng)險(xiǎn)。這對(duì)預(yù)測(cè)性的神經(jīng)生物標(biāo)記物的發(fā)展具有重要的意義[12]。
然而,一些影像學(xué)的研究存在不同的發(fā)現(xiàn):杏仁核-額葉環(huán)路的異常可能是廣泛性焦慮障礙的病理生理學(xué)的關(guān)鍵因素。控制不住的擔(dān)憂和自主神經(jīng)功能紊亂的這些核心癥狀,可能和杏仁核與額葉皮層的功能連接改變有關(guān)[13,14]。在成人[15]和青少年[16]焦慮障礙的患者中,杏仁核和側(cè)部前額葉皮層(Prefrontal Cortex,PFC)功能連接減弱;在青年的焦慮障礙患者中,杏仁核與腹正中PFC和腦島有報(bào)道存在異常[17]。以杏仁核為基礎(chǔ)的功能連接與焦慮評(píng)分存在負(fù)相關(guān)[18]。焦慮障礙的情緒調(diào)控異常主要以前額葉對(duì)焦慮想法控制減弱以及慢性的自主喚醒的下調(diào)失敗為表現(xiàn)[14]。前額葉中部皮層和杏仁核參與到心理和情緒壓力下的自主喚醒狀態(tài),這樣的狀態(tài)以副交感神經(jīng)改變?yōu)橹饕憩F(xiàn),如心率加快和血壓升高等[19,20]。
綜上所述,有研究提出腦島-杏仁核靜息態(tài)功能連接具有作為焦慮障礙診斷的神經(jīng)生物標(biāo)記物的可能性。也有觀點(diǎn)認(rèn)為杏仁核-PFC環(huán)路的異??梢宰鳛榻箲]障礙神經(jīng)生理學(xué)的關(guān)鍵因素。雖然神經(jīng)機(jī)制尚不明了,但可以發(fā)現(xiàn)杏仁核在焦慮障礙中起著重要的作用,所以未來(lái)需要更多的研究來(lái)確定杏仁核及基于杏仁核的功能網(wǎng)絡(luò)在焦慮障礙調(diào)控中所扮演的角色。
靜息態(tài)功能性磁共振成像(fMRI)是通過(guò)檢測(cè)腦區(qū)時(shí)間相關(guān)的低頻振幅來(lái)探究大腦組織的內(nèi)在功能[21],因此評(píng)估靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)能夠提供有關(guān)大腦固有功能的信息,來(lái)識(shí)別成癮相關(guān)行為的負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò),為診斷和治療提供幫助。研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組比較,短期戒酒的患者在運(yùn)動(dòng)任務(wù)中顯示額葉-小腦的功能連接減弱[22],在反應(yīng)抑制任務(wù)中額葉-紋狀體功能連接減弱[23]。長(zhǎng)期戒酒的患者在伏隔核(Nucleus Accumbens,NAcc)與丘腦、尾狀核、中央后(Postcentral)和頂葉區(qū)的靜息態(tài)同步性減少,并且NAcc和前額葉區(qū)域功能連接增強(qiáng)[24]。而Pitel AL等[25]證明在社會(huì)關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)任務(wù)中(Social Associative Learning Task)海馬和小腦的功能連接存在異常。更有研究發(fā)現(xiàn)酒精患者對(duì)于恐懼面孔的反應(yīng)在杏仁核、蒼白球、腦島及前額葉區(qū)域[26]減弱。但也有研究發(fā)現(xiàn)酒精依賴的患者不同的靜息網(wǎng)絡(luò)的功能連接增強(qiáng),這種在成癮患者中內(nèi)在網(wǎng)絡(luò)功能連接的增強(qiáng)可能代表長(zhǎng)期慢性酒精暴露導(dǎo)致的代償及適應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制[27]。
大量的證據(jù)顯示酒精通過(guò)調(diào)節(jié)杏仁核對(duì)情緒刺激的反應(yīng)來(lái)調(diào)控社交行為,情緒的處理涉及杏仁核和PFC的相互作用,酒精的效果可能是通過(guò)改變這些大腦的激活來(lái)影響功能環(huán)路的水平[28,29]。酒精會(huì)減弱杏仁核中恐懼/威脅覺(jué)察的環(huán)路,提供一個(gè)潛在的腦機(jī)制—酒精的急性效應(yīng)(減少負(fù)性情感)[30]。Gorka SM等[29]的研究發(fā)現(xiàn)酒精減少杏仁核和右側(cè)眶額葉皮層(Orbitofrontal Cortex,OFC)在處理憤怒和恐懼面孔時(shí)的功能偶聯(lián),同樣也減少杏仁核和左側(cè)OFC在高興面孔時(shí)的功能偶聯(lián),這表現(xiàn)酒精在喝酒行為中的作用可能與杏仁核和OFC在處理情緒面孔時(shí)的功能連接改變有關(guān)。有研究認(rèn)為杏仁核激活缺陷可能是重度飲酒的危險(xiǎn)因素或者結(jié)果[31]。酒精依賴家族史陽(yáng)性的年輕人面對(duì)恐懼面孔時(shí)杏仁核處于低反應(yīng)性[32],甚至杏仁核的體積減小[33]。對(duì)于酒精依賴患者,Wrase J等[34]的研究發(fā)現(xiàn)杏仁核體積的顯著減少,且這與對(duì)酒精的渴求有關(guān)系,而在隨訪的過(guò)程中酒精的攝入量也會(huì)增加。綜述各類文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)杏仁核這種改變可能會(huì)增加酒精濫用的易感性[32]從而導(dǎo)致酒精使用障礙的發(fā)病,這種神經(jīng)生物學(xué)改變甚至被認(rèn)為是酒精成癮的病因[35]。有研究進(jìn)一步認(rèn)為中央杏仁核(Central Amygdala,CeA)是發(fā)展為酒精成癮的神經(jīng)調(diào)控的所在點(diǎn),它調(diào)控慢性酒精所致的可塑性改變及酒精相關(guān)行為[36]。
杏仁核是作為酒精抗焦慮反應(yīng)中較為明顯的調(diào)控區(qū)域,但酒精抗焦慮反應(yīng)的產(chǎn)生、表達(dá)和調(diào)控涉及情緒喚醒區(qū)域如參與情感調(diào)節(jié)及社交行為的調(diào)控杏仁核及相關(guān)的其他腦區(qū)[37~40]。在負(fù)性情感的反應(yīng)中,杏仁核與PFC的功能連接是增強(qiáng)的,特別是前扣帶回皮層(Anterior Cingulate Cortex, ACC),內(nèi)側(cè)前額葉皮層(Medial Prefrontal Cortex, MPFC ), 額下回(Inferior Frontal Gyrus, IFG),OFC以及背外側(cè)前額葉皮層(Dorsolateral Prefrontal Cortex,DLPFC)[41,42]。Iidaka T等[43]發(fā)現(xiàn)在社會(huì)決策及面部線索解釋的過(guò)程中杏仁核和PFC的功能連接是增強(qiáng)的,綜合上述結(jié)果,酒精可能會(huì)通過(guò)改變杏仁核和PFC的功能的相互作用來(lái)影響社交情緒(Socioemotional)的處理[44,45]。在情緒調(diào)控中mPFC/ACC作為一個(gè)調(diào)節(jié)情緒及獎(jiǎng)賞學(xué)習(xí)的核心區(qū)域也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,在中性-放松的狀態(tài)(Neutral-relaxing States)下vmPFC的過(guò)度激活可能會(huì)擾亂獎(jiǎng)賞的效率及干擾應(yīng)激和酒精線索條件下的壓力調(diào)節(jié)。Seo D等[46]發(fā)現(xiàn)vmPFC/ACC能夠預(yù)示對(duì)酒精的渴求、復(fù)飲的時(shí)間、復(fù)飲的嚴(yán)重程度,這表明vmPFC/ACC功能異??梢宰鳛榫凭珡?fù)飲的神經(jīng)標(biāo)記物。在未來(lái)的研究中可以積極使用靜息態(tài)、功能態(tài)等影像學(xué)手段來(lái)探究杏仁核、vmPFC/ACC等腦區(qū)作為酒精使用障礙的神經(jīng)生物標(biāo)記物的可能性。
酒精使用障礙和焦慮障礙的共病并不是單一疾病的疊加,其共病的神經(jīng)機(jī)制較單一疾病更為復(fù)雜。臨床研究已經(jīng)證實(shí)焦慮障礙和酒精使用障礙在病程和治療結(jié)果中是相互影響的,例如,焦慮問(wèn)題會(huì)加重酒精使用障礙的嚴(yán)重程度和持續(xù)時(shí)間,增加治療之后的復(fù)飲風(fēng)險(xiǎn)[47]。相反的,酒精使用障礙的預(yù)后與焦慮障礙的嚴(yán)重程度和慢性程度密切相關(guān),物質(zhì)濫用問(wèn)題會(huì)降低焦慮障礙康復(fù)的可能。重復(fù)的、高頻率的飲酒會(huì)導(dǎo)致酒精依賴的發(fā)生,并且會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生改變,產(chǎn)生或加重焦慮[48]。例如,急性酒精的攝入會(huì)增加大腦神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸(GABA)的激活而產(chǎn)生抗焦慮的效果;慢性的酒精依賴會(huì)導(dǎo)致GABA的全面缺乏,這會(huì)抵消急性酒精攝入帶來(lái)的抗焦慮作用,從而產(chǎn)生焦慮。重復(fù)的戒斷會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)適應(yīng)性改變,使得酒精依賴患者更容易受到焦慮情緒的影響,并且停飲之后會(huì)加重和誘發(fā)負(fù)性情緒[49]。
有研究發(fā)現(xiàn)杏仁核及其相關(guān)結(jié)構(gòu)主要負(fù)責(zé)情緒的處理,特別是情緒相關(guān)的刺激及涉及情緒產(chǎn)生的中性刺激(例如學(xué)習(xí)),杏仁核接受和整合多種復(fù)雜模式的信息,對(duì)此產(chǎn)生行為反應(yīng)。杏仁核結(jié)構(gòu)和功能的異??赡軙?huì)預(yù)示著焦慮障礙[50]和成癮性疾病[51]。
CeA參與在厭惡狀態(tài)和壓力及酒精依賴相關(guān)行為的調(diào)控。CeA神經(jīng)元顯示兩種重要的抑制作用:相位抑制和基調(diào)抑制(Tonic),相位抑制涉及抑制突觸后階段(Postsynaptic Currents ,IPSCs),而這一階段反映點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸?;{(diào)抑制涉及持續(xù)的抑制高密的GABAA受體釋放的GABA。急性酒精增加CeA中相位的GABA釋放及阻斷獨(dú)立的GABAB受體,急性酒精也增加了相位和基調(diào)的CeA神經(jīng)元的抑制作用,導(dǎo)致CeA輸出到邊緣前腦結(jié)構(gòu)的傳輸過(guò)程脫抑制。其主要的神經(jīng)遞質(zhì)涉及:GABA、神經(jīng)肽Y(Anti-stress Peptide Neuropeptide Y,NPY)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(Pro-stress Peptide Corticotropin Releasing Factor, CRF)、蛋白激酶C(Protein Kinase C, PKC)等[52,53]。
急性酒精的攝入會(huì)通過(guò)增加突觸前GABA的釋放增加GABA在基底外側(cè)杏仁核中的傳輸,這一現(xiàn)象解釋了密集的神經(jīng)興奮性投射至CeA影響CeA神經(jīng)元下游結(jié)構(gòu)的原因。這提示皮層-杏仁核投射中有對(duì)恐懼和酒精/毒品相關(guān)的線索和內(nèi)容的加工處理,為兩者共病機(jī)制提供了理論假說(shuō)。這對(duì)于理解杏仁核在焦慮障礙和酒精使用障礙共病中重疊而復(fù)雜的生理機(jī)制具有重要意義。
Gilpin NW等[54]認(rèn)為酒精使用障礙和焦慮癥患者CeA結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,導(dǎo)致下游調(diào)控焦慮和酒精相關(guān)行為的以上效應(yīng)器脫抑制,CeA可能是焦慮障礙和酒精使用障礙共病的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。這一論點(diǎn)主要是從神經(jīng)遞質(zhì)的角度提出焦慮障礙共病酒精使用障礙的神經(jīng)機(jī)制,但仍缺乏影像學(xué)數(shù)據(jù)的支持,未來(lái)需使用更為先進(jìn)的影像學(xué)手段進(jìn)一步進(jìn)行探索。
總之,酒精使用障礙和精神障礙的共病非常普遍,然而不同精神障礙與酒精使用障礙的共病機(jī)制有待進(jìn)一步研究。本文主要目的是綜述目前的焦慮障礙共病酒精使用障礙的神經(jīng)影像學(xué)研究,試圖尋找兩者共病的神經(jīng)標(biāo)記物,并解決一些臨床上的困惑,例如,酒精使用障礙共病焦慮障礙較為普遍,但是作為焦慮疾病中的強(qiáng)迫障礙卻很少與酒精使用障礙共??;并且為未來(lái)研究焦慮障礙共病酒精使用障礙提供新的研究方向,例如可以從閾下焦慮障礙的基礎(chǔ)出發(fā),探討共病的機(jī)制是否更加合理。
磁共振作為一種無(wú)創(chuàng)的檢驗(yàn)手段,可以顯示結(jié)構(gòu)之間的連接狀態(tài),使功能連接具有更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性,讓結(jié)構(gòu)連接更具有結(jié)構(gòu)性。而其中靜息態(tài)的功能連接可以反映任務(wù)無(wú)關(guān)的神經(jīng)機(jī)制以及個(gè)體內(nèi)的改變與行為變化的關(guān)系[55,56],在相當(dāng)多的學(xué)科內(nèi)具有較強(qiáng)的可重復(fù)性,所以使用磁共振的方式來(lái)尋找生物標(biāo)記物具有較強(qiáng)的可靠性。
探討靜息態(tài)作為覺(jué)察腦結(jié)構(gòu)和功能損害的重要工具,可能用于尋找共病的生物標(biāo)記物,為共病的診斷提供客觀依據(jù)。