学者揭示冰毒成瘾神经生物学机制，可用于毒瘾识别和预测
澎湃新闻2024-01-18 20:41
吸毒是一种长期存在的“顽疾”，其根本原因在于“毒瘾”是一种异常强大，但仅表现于主观层面的精神心理活动，难以客观评估、动态捕捉与实时治疗。其中，甲基苯丙胺（俗称：冰毒），吸食后会导致极强的精神行为紊乱，可诱发幻觉、冲动行为、乃至暴力犯罪。
发表的论文。图源：网站截图
近日，天桥脑科学研究院（Tiaoqiao and Chirssy Chen Institute，TCCI）研究员、国家精神疾病医学中心、上海市精神卫生中心研究员袁逖飞与斯坦福大学精神病学和行为科学系研究员吴畏的联合团队，国家精神疾病医学中心的研究人员通过构建个体化人脑连接组，使用AI技术揭示了冰毒成瘾者毒瘾的神经生物学机制，发明了一种能够快速“读脑”鉴定吸毒者，并计算个体化毒瘾严重程度的实用技术。相关研究成果于2024年1月16日在线发表在Cell出版社旗下期刊Cell Reports Medicine（影响因子14.3）上。
研究人员首先利用高密度的头皮脑电图（high-density EEG）技术，通过自动化信号处理及优化算法，对465个神经环路个体化计算其连接强度和神经振荡模式。基于个体的功能连接组学，可以有效区分健康对照组人群和成瘾人群，并鉴定成瘾大脑中一些具有特异性的神经振荡异常（如左岛叶-右眶额叶的delta振荡、左额中回后部-内侧前额叶皮层的beta振荡、右缘上回-后扣带皮层的beta振荡）。这些发现，有力地弥补了现有成瘾影像学研究中神经振荡数据的缺失，也为理解成瘾者脑网络异常提供了新模态的实践证据。
基于上述关键异常环路及功能网络分析，研究者构建了基于机器学习技术的计算模型，并通过独立数据集证实了其对于个体化毒瘾的识别和预测有效性。该模型在北京、江苏、湖北等省市的人群中都实现了有效验证。
该研究不仅为临床成瘾者提供了重要的诊断策略，也为基于个体化脑环路神经振荡异常的精准脑刺激干预提供了新的思路。一方面，戒毒康复机构能够采用相应技术，为成瘾康复全程提供动态评估追踪和分级管理，并纳入管理模式作为参考指标；另一方面，个体化脑连接组学的异常不仅是个体化精准脑刺激干预的重要理论依据，也可以作为定制化的药物治疗、心理干预或运动康复计划的直接参考。
在下一步研究计划中，研究人员将实现可穿戴、便携式的脑电采集设备设计，这有望为戒毒康复人员实现实时反馈的毒瘾评估，并用于无创脑刺激技术及数字化疗法的反馈。
天桥脑科学研究院（TCCI）研究员、国家精神疾病医学中心、上海市精神卫生中心研究员袁逖飞与斯坦福大学精神病学和行为科学系研究员吴畏为共同通讯作者，田维文、赵迪为共同第一作者。
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