3 心理治療的神經(jīng)生物學基礎(chǔ)

3.1 概述

心理治療為受過專業(yè)訓練的治療師，通過與來訪者建立一種職業(yè)性的關(guān)系，進而幫助來訪者解決情緒上的困擾、糾正其錯誤認知、改變不良行為、促進其人格的成長和發(fā)展的過程。盡管心理治療已經(jīng)歷了漫長的發(fā)展，但是，從實證的角度證明心理治療對重性精神疾病的有效性還是最近十幾年的事情。近年來，心理治療在臨床上廣泛使用，已被證明對多種精神障礙具有顯著的效果。例如，通過臨床試驗研究發(fā)現(xiàn)認知行為療法以及人際關(guān)系療法能夠有效地治療輕、中度的抑郁癥，而且，心理治療合并藥物治療比這兩種治療方法中任何單一治療都更有效，療效也更持久。再如，即便是針對比較嚴重的精神障礙，如精神分裂癥，心理教育或者認知—行為治療也能增加患者服用藥物的依從性從而減少患者住院的頻度。

然而，我們對心理治療的神經(jīng)生物學機制仍然所知甚少。近幾十年來，神經(jīng)科學已經(jīng)有了迅猛發(fā)展，這些知識增加了我們對精神疾病的病因、病理學以及藥物治療學機制的理解，同時，也為開發(fā)新型有效的治療藥物作出了重大貢獻。但是，心理治療如何作用于大腦，通過大腦內(nèi)的哪些神經(jīng)生物學機制影響個體的認知信念、情緒情感以及意志行為，心理治療是否與藥物治療作用于相同的腦區(qū)，如何把心理治療與藥物治療整合到臨床實踐中等問題仍充滿未知數(shù)，也極具挑戰(zhàn)性。因此，研究心理治療的神經(jīng)科學基礎(chǔ)，具有以下三個方面的意義：第一，從神經(jīng)科學的角度客觀地評價心理治療的過程及效果；第二，理解心理治療的神經(jīng)科學機制；第三，從神經(jīng)科學的角度為心理治療尋找新的治療靶點和途徑。

最近幾十年的研究顯示，成年期大腦依然具有產(chǎn)生新的神經(jīng)細胞的能力。這一發(fā)現(xiàn)，打破了固有的成年腦細胞一旦喪失便不可逆轉(zhuǎn)的陳舊觀念。研究表明，即便在成年期，海馬和嗅球等部位仍然會產(chǎn)生新的神經(jīng)細胞，而且，這一現(xiàn)象可以在所有哺乳類動物大腦中發(fā)現(xiàn)。另外，環(huán)境刺激能夠調(diào)節(jié)成年大腦的神經(jīng)再生，例如，自發(fā)性運動、與海馬有關(guān)的學習活動、豐富的環(huán)境等“積極的體驗”以及抗抑郁藥等都能夠增加海馬的新生細胞的數(shù)量。相反，嚴重的或慢性持久的應激、生命早期的創(chuàng)傷體驗以及很多精神疾病都可能破壞大腦的神經(jīng)再生的能力。從這個意義上講，環(huán)境可以引起大腦神經(jīng)可塑性的變化。

神經(jīng)可塑性是指由于經(jīng)驗而引起的大腦結(jié)構(gòu)和功能的改變。近年來，不良的環(huán)境刺激對大腦的消極影響的研究已經(jīng)愈發(fā)深入，同時，人們也認識到，良好的環(huán)境、積極的心理體驗以及適度的情緒挑戰(zhàn)也可以視為對大腦的良性刺激從而優(yōu)化神經(jīng)可塑性。心理治療對個體的信念、情緒狀態(tài)與行為的影響核心機制是學習的過程。因此，有人將心理治療稱之為“發(fā)生在治療關(guān)系中的一種可控形式的學習”，而且，從神經(jīng)生物學的角度看，心理治療的神經(jīng)生物學機制就是學習的生物學機制的“一個特殊例子”。有學者推測，心理治療的學習過程可能引起大腦突觸活性和相關(guān)的神經(jīng)生理活動的改變。例如，對焦慮癥有效的心理治療可能在大腦中產(chǎn)生新的知覺和新的協(xié)同記憶以替代以往產(chǎn)生焦慮反應的神經(jīng)連接。

最近幾十年來，神經(jīng)影像學技術(shù)獲得了長足的發(fā)展，能夠無創(chuàng)地研究大腦結(jié)構(gòu)和功能。這些技術(shù)包括磁共振（MRI），正電子放射斷層造影術(shù)（PET）、單光子發(fā)射計算機化斷層顯像（SPECT）等。利用這些技術(shù)，研究者對心理治療產(chǎn)出的大腦神經(jīng)可塑性的變化進行了一系列研究，增進了我們對心理治療效果的神經(jīng)生物學機制的理解。限于篇幅，下文只就強迫癥、焦慮癥以及抑郁癥的心理治療的神經(jīng)影像學研究作一簡要介紹。

3.2 心理治療的神經(jīng)影像學研究

3.2.1 強迫癥心理治療的神經(jīng)影像學研究

以往諸多研究顯示，強迫癥與眶額葉皮質(zhì)、前扣帶回及尾狀核的代謝亢進相關(guān)。在大量針對強迫癥心理治療的腦影像學研究中，L·R·巴克斯特（Baxter，L.R.）第一個證實行為治療和藥物治療一樣，可以改變上述腦區(qū)的活性。該研究利用FDG-PET檢測了18例患者在接受行為治療（9例）或氟西汀治療（9例）前后靜息狀態(tài)下腦代謝率的變化，同時，該研究還設(shè)計了4名未接受過任何治療的健康受試者作為對照組。研究者發(fā)現(xiàn)，在行為治療和氟西汀治療的有效者中，右側(cè)尾狀核的糖代謝率與治療前相比是下降的，而在治療無效者及健康受試者中并沒有發(fā)現(xiàn)這種改變。因此，作者推測，這種下降可能是良好愈后的特異性指標。此外，在氟西汀治療有效的患者中，強迫癥狀的改善程度與右側(cè)尾狀核代謝率的改變具有顯著的相關(guān)性；在行為治療有效的患者中，也可發(fā)現(xiàn)類似的傾向性，雖然未達到統(tǒng)計學差異。而且，在治療有效的患者中，眶額葉皮質(zhì)與同側(cè)的尾狀核和丘腦的活動性在治療前具有顯著的相關(guān)性，這種相關(guān)模式也是治療有效性的特異性指標。這些結(jié)果表明，心理治療的影響可能類似于藥物治療，不僅影響不同腦區(qū)的激活，而且也影響于腦區(qū)間的連接。在隨后的一項研究中，該研究小組追加了9例行為治療的患者，再次發(fā)現(xiàn)了右側(cè)尾狀核的糖代謝率的減少。此外，如果將這兩部分研究數(shù)據(jù)合并起來分析，還可以發(fā)現(xiàn)左側(cè)尾狀核的糖代謝率減少，與右側(cè)尾狀核的改變相類似，這些結(jié)果仍然只表現(xiàn)在治療有效的患者中。

有趣的是，在另一項研究中，卻發(fā)現(xiàn)了完全相反的結(jié)果。艾薇拉·阿波斯托洛娃（Ivayla Apostolova）等使用PET比較了16例診斷為強迫癥的患者采用鹽酸帕羅西汀（9例）或認知行為治療（7例）在靜息狀態(tài)下及癥狀活躍期的腦局部糖代謝率。研究顯示，隨著治療的進展，治療有效者右側(cè)尾狀核的糖代謝率增加，并且增加的程度與癥狀的改善程度相關(guān)。作者認為，右側(cè)尾狀核活性增強可能與這些早發(fā)的強迫癥患者伴有抑郁癥狀有關(guān)。隨后一項研究也得到類似的結(jié)果，作者使用PET聯(lián)合事件相關(guān)設(shè)計，分析了10例強迫癥患者及10例健康受試者在認知行為治療前后，在概率反轉(zhuǎn)學習任務中的腦區(qū)活性的變化。結(jié)果顯示，與健康受試者相比，強迫癥患者在治療后眶額皮質(zhì)及右側(cè)殼核活動反應性降低，而右側(cè)尾狀核活性增高；與部分改善的患者相比，有明顯改善的患者在蒼白球區(qū)域的激活程度上有小幅度的增加。

山西智明（Tomoaki Yamanishi）等采用SPECT聯(lián)合靜息狀態(tài)范式，探索有效與無效的認知行為療法對強迫癥患者腦區(qū)代謝的改變，這些患者在入組前至少使用了3個月SSRI（5-羥色胺再攝取抑制劑）類藥物治療，但無明顯療效。在認知行為療法治療前，治療有效者與無效者的腦區(qū)代謝無明顯差異。在治療后，有效者左側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)及雙側(cè)額中回的活性降低。而且，有效者在認知行為治療前雙側(cè)眶額葉皮質(zhì)的相對血流量與強迫癥狀改善程度顯著相關(guān)。作者推測，認知行為治療可能改變內(nèi)側(cè)和中部額葉皮質(zhì)的相對血流量，治療前眶額葉皮質(zhì)的激活程度可以預測認知行為治療的預后效果。這一假設(shè)被J·奧尼爾（O'Neill，J.）等的研究所支持，他們運用磁共振波普技術(shù)（Magnetic resonance spectroscopic，MRSI）研究了高強度的認知行為療法對強迫癥患者扣帶回神經(jīng)化學的影響。強迫癥患者在經(jīng)過每周5天的認知行為治療4周后，強迫癥狀明顯好轉(zhuǎn)。其治療后左側(cè)前中扣帶皮層的谷氨酰胺顯著減少。另外，其右側(cè)前扣帶回前膝部的N-乙酰天門冬氨酸和N-乙酰天門冬氨酰谷氨酸在治療前明顯低于健康受試者，但治療后顯著增加，而且治療前的量與治療后強迫癥嚴重程度的改變呈負相關(guān)。

總之，盡管影像技術(shù)的不同可能導致結(jié)果的差異，大部分的研究支持心理治療改變了尾狀核、眶額葉皮質(zhì)的活動模式，這種改變效應在治療有效者的大腦尤為明顯。

3.2.2 焦慮癥心理治療的神經(jīng)影像學研究

大量的基礎(chǔ)研究和臨床研究都表明，杏仁核在恐懼和焦慮反應中扮演著重要角色，同時，海馬也是焦慮和恐懼的神經(jīng)回路中的重要組成部分，參與創(chuàng)傷記憶的鞏固和恢復、行為抑制及痛苦情境的分析。大腦杏仁核和海馬是傳統(tǒng)抗焦慮藥物治療的主要目標。對焦慮癥心理治療的神經(jīng)影像學研究顯示，心理治療改變了這些腦區(qū)的活性。影像學研究還表明，心理治療同時也影響了其他的一些腦區(qū)，如前腦島、背側(cè)和前喙扣帶皮質(zhì)、軀體感覺區(qū)及枕頂葉等。弗馬克·托馬斯（Furmark Tomas）等研究了18例社交恐怖障礙患者，觀察認知行為治療或西酞普蘭治療對局部腦血流量變化的影響，發(fā)現(xiàn)兩組治療后癥狀的改善程度與雙側(cè)杏仁核、海馬及海馬旁皮質(zhì)激活的減弱具有相關(guān)性，表明心理治療和藥物治療作用于共同的與疾病相關(guān)的重要腦區(qū)。這項研究中還設(shè)置了一組等候治療組，研究未發(fā)現(xiàn)該組患者有癥狀及腦神經(jīng)功能的改變。另一項研究也得到類似的結(jié)果，R·戈爾丁·菲利普（Goldin Philippe，R.）等采用靜觀減壓法（mindfulness-based stress reduction）治療16例社交焦慮癥患者，經(jīng)過治療后，發(fā)現(xiàn)患者癥狀明顯改善，且右側(cè)杏仁核的激活程度顯著降低。在心理治療應用于特殊恐怖癥治療的研究中，安妮·席恩（Anne Schienle）等采用認知行為治療對蜘蛛恐怖癥的患者進行了2周的治療，其中26例恐怖癥患者被隨機分為治療組（12例）和等候治療組（14例），此外，還有25例健康受試者作為對照組。在治療前，fMRI顯示在暴露于恐怖對象時，蜘蛛恐怖癥患者與健康受試者相比，杏仁核和紡錘體激活增加，內(nèi)側(cè)眶額皮質(zhì)激活減少，治療后，蜘蛛恐怖癥治療者暴露于恐怖對象時與等候治療者相比，內(nèi)側(cè)眶額皮質(zhì)激活增加，杏仁核及腦島激活減少。同研究小組在之后進行的隨訪研究顯示，上述研究中接受認知行為治療的10例患者再次觀看同樣的恐怖照片時，臨床相關(guān)癥狀明顯減少，說明認知行為治療的長期改善效果明顯。另外，這些患者內(nèi)側(cè)眶額葉皮質(zhì)激活程度顯著增強。而內(nèi)側(cè)眶額葉皮質(zhì)恰恰是情緒自我調(diào)節(jié)和強化刺激—反應聯(lián)結(jié)的關(guān)鍵；因而，席恩等人推測，認知行為治療持久的效果主要是由于對內(nèi)側(cè)眶額葉皮質(zhì)功能改善所致。

此外，還有一些研究報道了心理治療在驚恐障礙患者治療中的研究結(jié)果，例如，J·布拉格（Prasko，J.）等利用PET聯(lián)合靜息狀態(tài)范式研究了認知行為治療或抗抑郁藥物治療驚恐障礙患者引起的腦區(qū)糖代謝的變化。在這項研究中，12例驚恐障礙患者被隨機分為認知行為治療組（6例）和抗抑郁藥物治療組（6例）。治療后，兩組患者癥狀明顯改善且兩組間改善程度無顯著性差異。兩組腦區(qū)糖代謝的改變結(jié)果也類似，包括右側(cè)后扣帶回、左側(cè)前額葉、左側(cè)顳頂葉及左側(cè)枕葉的糖代謝率升高；與之相對，雙側(cè)額葉、右側(cè)顳葉及右側(cè)枕葉糖代謝率降低。在隨后的一項重復研究中也得到類似的結(jié)果，酒井康由紀（Sakai，Y.）等同樣采用PET聯(lián)合靜息狀態(tài)范式研究12例認知行為治療對驚恐障礙患者成功治療后，發(fā)現(xiàn)雙側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)活性升高，而右側(cè)海馬、左側(cè)腹側(cè)前扣帶皮質(zhì)、左側(cè)小腦及腦橋活性降低。由于這兩項研究缺少正常對照組，一定程度上影響了結(jié)果的解釋。此外，曼弗雷德·E·貝特爾（Manfred E.Beutel）等采用心理動力學療法治療驚恐障礙患者，并用fMRI聯(lián)合內(nèi)隱聯(lián)想測驗進行了GO/NO-GO的范式研究。在治療前，驚恐障礙患者（9例）負性詞匯引起的海馬與杏仁核激活程度高于健康受試者（18例），而前額葉激活程度低于健康受試者。作者推測，在危險情境下，邊緣系統(tǒng)功能亢進及額葉皮質(zhì)功能低下導致的額葉—邊緣系統(tǒng)回路的功能失調(diào)，可能是造成情緒和行為調(diào)節(jié)失常的基礎(chǔ)。治療后，驚恐障礙患者的恐懼相關(guān)癥狀顯著改善，額葉—邊緣系統(tǒng)激活模式恢復正常。上述這些研究的結(jié)果表明，心理治療干預焦慮癥的機制主要是減弱了邊緣系統(tǒng)的活動水平，增加了額葉皮質(zhì)的活動。

3.2.3 抑郁癥心理治療的神經(jīng)影像學研究

亞瑟·L·布羅迪（Arthur L.Brody）等在2001年第一個采用腦影像學研究心理治療對抑郁癥患者腦功能的影響，并報道了帕羅西汀或人際療法治療對抑郁癥患者腦區(qū)糖代謝的變化。他們使用帕羅西汀或人際關(guān)系療法對抑郁癥患者治療12周，結(jié)果表明兩種方法對抑郁癥均有效，而帕羅西汀治療的改善程度更大。研究還發(fā)現(xiàn)，治療前抑郁癥患者前額葉皮質(zhì)、尾狀核及下丘腦活動水平比健康受試者高，使用上述兩種方法治療后，患者前額葉皮質(zhì)（帕羅西汀改善雙側(cè)，人際療法主要改善右側(cè)）、左側(cè)前扣帶回活動水平降低至正常，而左側(cè)顳葉代謝水平升高至正常水平。另外，戈爾達普爾·金伯利（Goldapple Kimberly）等采用認知行為治療也報道了類似的結(jié)果。在該研究中，抑郁癥患者被分為認知行為治療組或帕羅西汀治療組。在認知行為治療干預后，患者背側(cè)、內(nèi)側(cè)及腹側(cè)前額葉皮質(zhì)活性降低，海馬、背側(cè)扣帶皮質(zhì)活性增加。H·肯尼迪·西德尼（Kennedy Sidney，H.）等在一項認知行為治療與文拉法辛治療對抑郁癥患者大腦糖代謝率影響的隨機對照研究中，得到類似的結(jié)果。該研究使用認知行為治療和文拉法辛分別治療12例抑郁癥患者，并持續(xù)16周。結(jié)果顯示，認知行為治療有效率為7/12，文拉法辛治療有效率為9/12。PET結(jié)果表明，治療有效的患者雙側(cè)眶額回以及左側(cè)內(nèi)側(cè)前額皮質(zhì)的糖代謝率有所減少，右顳頂葉的糖代謝率則有所增加。作者推測，認知行為治療可回調(diào)皮質(zhì)—邊緣系統(tǒng)聯(lián)合區(qū)的糖代謝率，而文拉法辛治療還調(diào)整了其他皮質(zhì)區(qū)及紋狀體區(qū)的糖代謝率。相比之下，在D·馬丁·斯蒂芬（Martin Stephen，D.）等關(guān)于人際關(guān)系療法（13例）或鹽酸文拉法辛治療（15例）對抑郁癥患者腦區(qū)血流變化影響的研究中，沒有發(fā)現(xiàn)治療后前額葉皮質(zhì)活性的改變。該研究采用上述兩種方法，并持續(xù)治療6周，結(jié)果表明，兩種治療方法對抑郁癥患者均有效，但文拉法辛治療癥狀改善更多。文拉法辛治療后，激活了右側(cè)后顳葉和右側(cè)基底核；而人際療法治療后，激活了右后扣帶回以及右側(cè)基底核。另外，還有研究報道短期精神動力學療法對抑郁癥患者中樞神經(jīng)傳導的影響。例如，H·卡爾森（Karlsson，H.）等比較了氟西?。?5例）與心理治療（8例）對5-HT1A受體密度的影響。治療后，兩組患者抑郁癥狀明顯改善，心理治療組患者背外側(cè)前額葉皮質(zhì)、腹外側(cè)前額葉皮質(zhì)、腹側(cè)前扣帶回、顳下回、島葉皮質(zhì)及角回的5-HT1A結(jié)合力升高。在接下來的一個類似研究中，J·海沃恩（Hirvonen，J.）等報道了短期精神動力學治療與氟西汀治療對抑郁癥患者紋狀體及丘腦多巴胺受體D2/3的影響。結(jié)果顯示，兩組治療對抑郁患者的癥狀均有顯著改善作用，但兩種治療方法對腹側(cè)紋狀體及紋狀體亞結(jié)構(gòu)的D2/3受體結(jié)合力無顯著影響。此外，氟西汀治療增加了丘腦D2/3受體的結(jié)合力，但是增量與抑郁癥狀的改善無顯著相關(guān)。布希姆·安娜（Buchheim Anna）等報道了15個月長期心理治療對抑郁癥患者額葉—邊緣系統(tǒng)功能的影響。他們采用心理動力學治療抑郁癥患者15個月，fMRI結(jié)果顯示，治療后與治療前相比，抑郁癥患者前部的海馬、杏仁核，扣帶回膝上部、內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)激活減少，尤其是內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)活性的下降與抑郁癥癥狀的改善呈密切相關(guān)。吉村信培（Shinpei Yoshimura）等研究表明，認知行為治療改變了抑郁癥患者與自我參照加工過程相聯(lián)系的內(nèi)側(cè)前額皮質(zhì)和腹側(cè)前扣帶回的活性。他們采用認知行為治療（抑郁癥患者23例，健康受試者15例）治療患者12周，通過fMRI觀察情緒特征詞語的自我參照加工任務。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，認知行為治療對抑郁癥患者普遍有效：治療前，抑郁癥患者在自我參照加工“消極詞語任務”中，比正常人在內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)中激活程度高；治療后，抑郁癥患者的內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)及腹側(cè)前扣帶回在自我參照加工的“積極詞語任務”中，比正常人的激活程度要高，而對消極詞語激活程度減低。綜上，心理治療可恢復單相抑郁癥患者額葉—邊緣回路的功能失調(diào)。而且，心理治療與藥物治療似乎是通過不同的神經(jīng)回路發(fā)揮治療作用的。

總體而言，心理治療傾向影響上游的額葉皮質(zhì)等腦區(qū)，減少信息處理過程的功能失調(diào)，而藥物治療主要調(diào)節(jié)下游的邊緣系統(tǒng)及腹側(cè)區(qū)，調(diào)節(jié)情緒以及對環(huán)境刺激的關(guān)注。

3.3 神經(jīng)可塑性：大腦與環(huán)境的相互作用以及心理治療對大腦影響的可能機制

美國哥倫比亞大學教授、神經(jīng)生物學家、精神科醫(yī)生、2000年諾貝爾醫(yī)學及生理學獎獲得者埃里克·坎德爾（Eric Kandel）曾經(jīng)提出“精神醫(yī)學新的思維框架”，通過對近年來重要的神經(jīng)科學研究進展的回顧，指出指導精神醫(yī)學未來發(fā)展以及關(guān)于大腦與環(huán)境關(guān)系的幾個重要的思考原則，包括：1.所有的精神過程都是大腦運作的結(jié)果；2.基因及其產(chǎn)物是大腦中神經(jīng)元相互連接方式的重要的決定因素；3.基因本身并不能解釋所有精神疾病的不同表現(xiàn)方式；學習和經(jīng)驗能夠改變基因的表達；4.通過學習而產(chǎn)生的基因表達的改變影響了神經(jīng)元連接的類型；5.心理治療產(chǎn)生了長期的行為變化，這種改變是通過學習發(fā)生的，它使基因表達產(chǎn)生變化，其結(jié)果影響了突觸結(jié)合的強度，導致大腦結(jié)構(gòu)的改變。

在這個思維框架中，明確地肯定了學習和經(jīng)驗對大腦神經(jīng)可塑性的影響。它包含著以下幾個方面的重要信息：大腦不是一成不變的，它不斷地接受來自外界的信息（好的或壞的）并積極地進行調(diào)整；好的信息和經(jīng)驗（例如心理治療）可以對大腦的功能甚至結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極影響，為大腦適應環(huán)境的挑戰(zhàn)作出貢獻；大腦與環(huán)境、生物學與心理、器質(zhì)與功能實際是一個統(tǒng)一體，它們相互依賴、相互影響；自古以來，橫亙于生理與心理的壁壘可能因為神經(jīng)生物學研究的進展而被打破，并將生物—心理—社會這三個層面統(tǒng)合在腦科學的框架之中。