脑信号揭示为何有些人会听到不存在的声音Brain Signals Reveal Why Some People Hear Voices That Aren't There

环球医讯 / 健康研究来源:studyfinds.org澳大利亚 - 英语2025-10-25 14:37:44 - 阅读时长7分钟 - 3235字
悉尼新南威尔士大学和香港中文大学研究人员领导的一项突破性研究发现,精神分裂症患者在想象无声说话时大脑信号表现与健康人截然相反:健康大脑会抑制相关信号而患者大脑却异常放大信号。通过对142名受试者的实验观察,当前出现幻听症状的患者在想象语音与外部声音匹配时脑反应增强,且症状越严重这种反向反应越显著,为精神分裂症中高达75%患者经历的言语性幻听提供了首个可测量的生物学机制解释。该发现不仅证实了数十年来关于幻听成因的理论假设,还可能推动开发基于脑信号的早期风险检测工具和客观评估治疗方法,使医生能在生物层面而非仅凭患者主诉来监测干预效果。
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脑信号揭示为何有些人会听到不存在的声音

研究证实关于精神分裂症最常见且最具破坏性症状的长期理论

核心发现

  • 科学家发现,当精神分裂症患者想象无声说话时,其大脑表现与健康大脑完全相反:不是抑制脑信号而是放大信号。
  • 在142名受试者中,当前出现幻听症状的患者在想象语音与外部声音匹配时表现出更强的脑反应,而健康人反应减弱,表明脑信号出现了方向性错误。
  • 患者幻听症状越严重,这种反向脑反应越显著,为精神分裂症最令人痛苦的症状之一提供了可测量的生物学解释。
  • 这一发现未来可能帮助医生检测精神病高风险青少年,并在脑层面而非仅凭患者报告来评估治疗效果。

为何有些精神分裂症患者会听到不存在的声音?科学家通过观察人们无声自言自语时的大脑活动,可能找到了关键线索。

在一项142人的研究中,研究人员发现,当前经历言语性幻听(AVH)的患者在想象发音节时,其大脑会放大信号而非像健康大脑那样抑制信号。这种反向反应可能解释了为何"听到"的内部思想会被误认为是外部声音。

研究人员在论文中写道:"本研究提供了迄今为止最强有力的证据,证明精神分裂症谱系障碍常见的言语性幻听与内言语产生过程中本应抑制的机制异常有关。"

数十年来,科学家一直推测幻听源于患者无法区分自身内部声音与外部声音的能力。这项由新南威尔士大学、香港中文大学及其他机构研究人员发表在《精神分裂症公报》上的研究,提供了支持该理论的脑层面证据。

健康大脑如何抑制内部言语

多数人整天都在无声自言自语。当健康个体产生内部言语时,其大脑会发出科学家称为"伴随放电"的信号。这就像一个警示铃,告诉听觉系统:"这个声音来自我自己,不必过分关注。"这种机制帮助人们区分自身产生的声音与外部世界的声音。

研究人员通过测量名为N1的脑波来追踪这种抑制作用,N1是一种早期信号,显示大脑对声音的反应强度。

专家们多年来已知精神分裂症患者在大声说话时会出现问题:其大脑对自身声音的抑制程度不如应有水平。但由于内部言语本质上不可见,测试无声内部言语发生的情况要困难得多。

托马斯·惠特福德(Thomas Whitford)及其同事开发了一个巧妙的替代方法。参与者注视电脑屏幕上匀速移动的线条,当线条到达目标点时,他们必须在精确时刻想象说出特定音节:"ba"或"bi"。与此同时,研究人员通过耳机播放可听见的音节。有时想象的和可听见的音节匹配,有时不匹配。在某些试验中,参与者只是倾听而不进行任何想象。

研究人员通过头皮电极测量脑波,观察每种情况下大脑的反应强度。

三组受试者,三种不同模式

该研究包括三组:43名健康人、55名当前出现幻听症状的患者以及44名未经历幻听的患者。

当想象音节与所听音节匹配时,健康参与者表现出减弱的脑反应。其大脑本质上将预测到的声音视为不那么重要,从而减弱对它们的反应。这种情况仅在想象和听到的音节在内容和时间上一致时发生。

当前出现幻听症状的患者则表现出相反模式。当想象和可听见的音节匹配时,其脑反应增强。大脑不是减弱对预测声音的反应,而是放大它,使该声音更具吸引力且更"真实"。

未经历幻听的患者则显示出完全不同的模式。在音节不匹配条件下,他们的脑反应减弱,相比仅被动倾听和音节匹配的情况。

不出所料,患者幻听症状越严重,这种反向脑反应就越明显。在评估幻听频率和强度的测试中得分更高的患者,当其想象言语与外部声音匹配时,表现出更强的信号放大。

为何重要:当思想感觉像他人在说话

言语性幻听在精神分裂症患者病程中影响约四分之三的患者。人们常描述听到独特的声音对他们说话、谈论他们或命令他们做事。这些声音可能是批评性、威胁性或对话性的。

研究结果解释了内部心理言语如何转化为感觉来自外部的体验。如果大脑对预测声音的反应是放大而非抑制,那么"我在思考"与"他人在说话"之间的界限就会模糊。

并非所有未经历当前幻听的患者都表现出相同模式。有些患者过去曾有幻听史,但在研究期间未经历幻听。当研究人员比较有和没有既往幻听史的患者时,未发现显著差异。异常模式特异地与当前幻听相关。

能否带来更好治疗?

该研究未来可能有助于开发识别精神病风险或测量治疗反应的工具。出现早期预警信号的青少年可能在完整症状出现前接受内部言语问题测试。治疗效果可基于是否帮助正常化这些脑模式来评估,而不仅依赖患者报告。

当前针对言语性幻听的治疗方法包括抗精神病药物、认知行为疗法,以及在某些情况下使用经颅磁刺激。拥有对幻听背后机制的客观脑测量,可帮助医生追踪干预措施是否在生物层面起效。

研究结果验证了关于幻听来源的长期理论。它们证实,在精神分裂症患者中,大脑处理内部言语的方式存在特定且可测量的错误。言语性幻听并非神秘莫测或无法解释,而是可识别的脑回路运行异常的结果。

研究人员指出,该任务在受控环境中使用单个音节,这是一个重要的初步步骤,未来需要扩展以捕捉日常内部言语的全部复杂性。

论文摘要

方法论

研究人员测试了142名成年人,分为三组:正在经历听觉幻觉的精神分裂症谱系障碍患者、未经历幻觉的同类障碍患者,以及在年龄和性别上匹配的健康对照组。参与者注视屏幕上以恒定速度移动的线条。当3.75秒后到达目标点时,他们必须无声想象说出"ba"或"bi"音节。同时,研究人员通过耳机播放可听见的音节("ba"或"bi")。测试了三种条件:匹配(想象与可听音节相同)、不匹配(音节不同)和被动(不想象任何音节)。每人完成144次试验。研究人员使用放置在头皮上的64个电极记录脑活动,并测量反映听觉皮层对声音反应强度的N1脑波成分。测试在两个地点进行:澳大利亚悉尼的新南威尔士大学和香港中文大学。临床症状严重程度使用标准化精神科评分量表评估。

结果

健康对照组在匹配条件下显示出比被动和不匹配条件更低的N1振幅,研究人员称之为"内言语诱导抑制"(inner SIS)。这意味着他们的大脑对通过内言语预测的外部声音反应较弱。当前经历听觉幻听的患者则表现出相反模式,在匹配条件下N1振幅增强。他们的大脑对与内言语匹配的声音反应更强。未经历幻听的患者显示出另一种模式,在不匹配条件下N1振幅降低。在所有患者中,幻听严重程度与匹配条件下的N1抑制程度显著相关,意味着更严重的幻听与更明显的N1增强相关。健康对照组在匹配条件下还显示出P2和P3脑波成分增加,但患者组未显示这些模式。在控制测试地点、年龄、性别和药物剂量等临床变量后,效果依然显著。

局限性

许多非幻听组患者过去曾经历听觉幻听,即使他们当前未听到声音。鉴于该症状的高发率,寻找从未幻听的精神分裂症谱系障碍患者非常困难。由于样本量限制,研究无法区分不同类型听觉幻听(如评论性声音与命令性幻听)。内言语在个体间差异很大,有些人体验非常清晰的言语思想,而其他人报告更抽象的内部语言。研究无法解释这些个体差异。数据在两个使用不同脑电图设备的地点收集,但统计控制表明这未显著影响结果。实验任务测量了对单音节的反应,可能无法完全捕捉日常生活中自然内言语的复杂性。

资金与披露

本工作得到澳大利亚国家健康与医学研究委员会、澳大利亚研究委员会、澳大利亚政府研究培训计划奖学金和丹尼尔·贝克精神分裂症纪念奖的支持。

出版详情

该研究于2025年10月21日发表在《精神分裂症公报》上,作者为新南威尔士大学、香港中文大学及合作机构的托马斯·J·惠特福德(Thomas J. Whitford)等人。题为"内言语的伴随放电功能障碍及其与精神分裂症谱系障碍患者言语性幻听的关系"的论文为开放获取(doi:10.1093/schbul/sbaf167)。

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