青少年焦虑与抑郁情绪的脑发育基础

秦绍正 徐家华 蒋敏

焦虑、抑郁可能的大脑机制

从个体的角度看，我们每个人在日常生活中都会遇到焦虑、抑郁以及相关情绪问题。例如紧张、冲动、易怒便是典型的焦虑表现，而抑郁则通常表现为低落、悲观、退缩。这些表现不仅体现了心理行为层面的影响，更在一定程度上反映着高级脑认知功能层面的损伤。例如，在学校教育、家庭教育的情境下，偶尔会出现学生调皮激怒老师或孩子叛逆惹怒家长的现象，即所谓的负面情绪事件。这些事件通过视觉、听觉等系统进入大脑之后，会先在情绪感知系统上进行编码，然后经由情绪评价系统的处理，最终做出情绪反应。其中，前额叶，作为重要的执行控制功能区域，在情绪评价过程中起到了非常重要的作用。换言之，如果你能够在情绪加工过程中充分调动前额叶的功能，就可以在很大程度上控制其他情绪功能区域可能的过度兴奋——因为这些情绪相关脑区的过度兴奋可能会导致焦虑症，使个体的行为表现被情绪感知和情绪评价所支配。

儿童青少年期：焦虑、抑郁等早期识别的关键階段

正常情况下，前额叶的控制功能都能够得到充分的发挥，但如果处于病理状态，便可能出现一些“情绪失控”的状况，表现为个体被情绪支配，会做出一些过激性行为。然而，不管是动物研究或是人类研究，当前模型都主要是在成年期基础上建立的。迁移到脑发育的领域，根据我们目前所掌握的信息，儿童青少年所表现出的情绪问题很可能与不同脑功能系统的发展差异有关：奖赏系统在这一时期变化显著，可能成熟得较早，相对而言，前额叶区域的成熟则较晚。这种“不平衡”的脑发育模式，也许能够解释为什么儿童青少年很容易受到奖赏情绪的支配，并且表现出成瘾行为和冲动行为等问题，以及其他的一些冲动性、冒险性行为，都与奖赏系统及情绪系统有关——即儿童青少年期，前额叶在尚未成熟的情况下，很难去有效控制住奖赏与情绪系统，进而导致一系列的冲动和冒险行为。

2014年，Science杂志就曾发表文章指出：焦虑、抑郁症的首发年龄通常在10-15岁，这是一个非常敏感的时期，很多焦虑跟抑郁的症状就已经开始表现，但却往往容易被忽视，从而使这部分群体没有受到足够的关注。换言之，儿童青少年时期的焦虑与抑郁还没有达到较为严重的程度，如果能做到早期诊断，就可以对早期干预和良好的预后起到有效的指导作用。就如同肿瘤等恶疾，如果在早期就能够识别发现，很可能其后续治疗就相对简单、有效。儿童青少年期焦虑与抑郁问题的应对也同理，如果我们能够找到客观的标记，进行及时的诊断，即在他们学龄阶段便进行识别与干预，就可以把握早期干预和治疗的先机。

问题提出

基于前人研究基础：视觉感知等系统发育的速度非常快，到4-6岁时，它很可能已经发育到比较成熟的水平，与成人没有太大的区别;看情绪相关的系统，也是在相近的时间段就开始发育，但是前额叶一直要到青少年后期，甚至到成年期才能够发育到相对成熟的水平。而这种脑功能系统发展不平衡的情况，可能会导致一系列的情绪相关问题。但是现在的模型大多基于成年人建立，关于儿童青少年时期的具体发展特征，目前还缺少足够的相关证据，这就是我们所考察的科学问题与研究内容。而且，不仅是我们的研究，国际上基于罹患焦虑、抑郁个体的研究，也在把所关注的年龄往儿童青少年时期推。从研究方法上看，传统心理学主要采用量表来测量焦虑与抑郁，而从2000年前后开始，无创脑成像技术手段的出现，例如基于磁共振的多模态脑影像技术，使我们能够把焦虑、抑郁状态下大脑的功能活动、网络模式等记录下来，从而去发现一些早期靶点。如果能找到相应的靶点，后续就可以通过一些相关的技术手段来缓解、干预抑郁与焦虑所带来的问题。接下来，我会就现阶段我们课题组所开展的4个方面的研究及相关发现作简要介绍。

研究进展

儿童焦虑状态下脑功能重组模式。第一个研究关注7-9岁，大概一二年级的小孩。首先，在磁共振机器中采集了10分钟左右儿童的大脑图像。然后，我们让母亲围绕孩子最近半年在家里的表现（比如哭闹次数等），并结合学校老师的评估，对其焦虑水平进行综合的评价——评价包括100多道题，从父母、老师的角度评估了孩子最近半年经历的焦虑水平。在脑功能成像的层面上，主要关注杏仁核这一脑区，其发展表现出了如下趋势：父母给孩子评价的焦虑水平与杏仁核体积呈正相关——即焦虑水平越高，相应的杏仁核体积越大，部分发展过快的个体有点类似于临床诊断阶段的成年人。这种变化趋势在动物模型上也有证实：在有猫的环境中，让小白鼠生活2-3个星期，其杏仁核也会表现出类似的趋势。

从更精细的角度看，杏仁核本身包含不同的亚区，其外侧的亚区与情绪感知有关，体积的变化更为显著。而且，杏仁核并不是孤立的，它会和其他区域进行交互来实现情绪功能，尤其是前额叶，在情绪的调节上起到了重要的作用。研究结果表明，孩子的焦虑水平越高，相应的杏仁核与前额叶的连接也会更强。如果这种连接模式持续存在，可能会导致在大脑发育过程中没有充足的认知资源去学习或发展其他功能。

焦虑对情绪与执行功能的影响。我们在北京和重庆两地采集了1138对家庭的社会经济压力水平相关数据。社会经济压力主要涉及家庭收入，还有家庭居住环境和学校环境等测评内容。社会经济压力水平得分越高，表明该家庭相应受到环境的压力就越大，在这种环境中，父母更容易焦虑，孩子的焦虑水平也随之偏高。同时，我们还采集了儿童体内的压力激素在早晨时间段的分泌情况。正常情况下，压力激素在早上的分泌水平相对较高，而我们发现（这类）儿童早晨压力激素偏低，处于一种不正常的水平。此外，如果生活的家庭环境不太好，但是父母并不太焦虑，孩子相应地也不会焦虑，他的压力激素水平也是正常的。也就是说，孩子的焦虑水平，或是他体内的压力激素水平，主要是受父母焦虑情况的影响。这预示着，在干预实施或者政策制定层面，可能要更多地关注父母的焦虑水平，从而影响孩子。

焦虑、抑郁的基因与环境交互作用。第三个研究采集了13岁年龄孩子家长教养孩子的方式——例如，通过积极的方式或者是一种更严厉甚至敌意的方式来对待他们的孩子。我们与中科院心理所合作，基于双生子数据库，通过ACE模型评估了基因跟环境的交互作用，并计算遗传度。研究结果发现，父母用负面的教养方式来教育孩子，三年之后，孩子大脑中情绪通路的连接会表现“过强”特点。遗传在其中能够解释的因素就只有21%-22%，预示着环境因素的影响可能更大。后续的分析显示，前额叶-杏仁核连接的增强会影响青少年的抑郁水平，表明这一通路不仅和焦虑有关，还跟抑郁有关。而且，额叶的发育在不同性别上差异也很大：对女孩而言，13-16岁是青春期脑发育的关键阶段，这与第二性征等身体上的发育也有关。

焦虑、抑郁的干预方案。结合前文所述，如果经常使孩子的焦虑水平处于过高状态，可能对其脑发育产生负面影响;而如果采用积极教养方式，降低孩子的焦虑程度——让孩子在知觉负性情绪的时候，不那么冲动（这其实属于一种保护性因素）。久而久之，在采取积极教养方式的家庭环境里，孩子在遇到负面事件时，就能尝试去通过某种方式调解——在一定程度上，这种调解方式就是父母所教会的，即用一种积极的方式去应对那些负面的事件。

此外，我们还与斯坦福大学开展了一项合作研究。研究表明，除了积极教养方式，认知训练也能够起到一定的保护作用。但这里的认知训练主要针对有些孩子因为数学所产生的焦虑。即通过适当训练而非题海战术，尝试在大脑中建立一些连接，使得面对考试焦虑或者紧张的时候，也能够正常乃至超常发挥——训练所促进的网络连接越强、越丰富，即使在紧张的时候部分连接被损害，同样能维持相应认知功能的正常发挥。