อาการทางจิตและกลไกทางประสาทชีววิทยา

อาการทางจิตมักถูกจัดกลุ่มเป็นอาการด้านบวก (ภาพหลอนและอาการหลงผิด), อาการด้านลบ (เช่น อารมณ์ทื่อและภาวะไม่สนใจใฝ่หา), ความคิดและพฤติกรรมที่ผิดปกติ, และความบกพร่องทางสติปัญญา พื้นฐานทางประสาทชีววิทยาของอาการเหล่านี้ได้รับการศึกษาผ่านกรอบแนวคิดโดปามีน, กลูตาเมต, และวงจรประสาท ซึ่งเชื่อมโยงขอบเขตของอาการเข้ากับกลไกเฉพาะของสมอง

Definition

อาการทางจิตคือความผิดปกติของการรับรู้, ความเชื่อ, ความคิด, และพฤติกรรม — ภาพหลอน, อาการหลงผิด, ความคิดและพฤติกรรมที่ผิดปกติ, และลักษณะด้านลบและสติปัญญาที่เกี่ยวข้อง — ซึ่งกลไกทางประสาทชีววิทยาได้รับการอธิบายผ่านแบบจำลองโดปามีน, กลูตาเมต, และวงจรประสาทขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์กัน

Scope

บทความนี้ครอบคลุมปรากฏการณ์วิทยาของอาการทางจิตและแบบจำลองทางประสาทชีววิทยาหลักที่เสนอเพื่ออธิบายอาการเหล่านี้ รวมถึงสมมติฐานโดปามีน, กลไกกลูตาเมตและตัวรับ NMDA, และทฤษฎีความผิดปกติของการแกว่งตัวของคลื่นประสาทและการทำงานผิดปกติของวงจรประสาท นี่คือข้อมูลอ้างอิงเชิงกลไกและแนวคิด ไม่ใช่แนวทางในการวินิจฉัยหรือรักษาบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

Core questions

• ขอบเขตของอาการด้านบวก, ด้านลบ, ทางสติปัญญา, และความคิดและพฤติกรรมที่ผิดปกติถูกนิยามไว้อย่างไร?
• ระบบสารสื่อประสาทและวงจรใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับแต่ละขอบเขต?
• แบบจำลองโดปามีน, กลูตาเมต, และการแกว่งตัวของคลื่นประสาทมีความสัมพันธ์กันอย่างไร?

Key concepts

• อาการด้านบวก
• อาการด้านลบ
• ความบกพร่องทางสติปัญญา
• ความคิดและพฤติกรรมที่ผิดปกติ
• ความเด่นชัดที่ผิดปกติ
• การทำงานบกพร่องของตัวรับ NMDA
• ความสมดุลของการกระตุ้นและการยับยั้ง
• การแกว่งตัวของคลื่นประสาทและการทำงานประสานกันแบบแกมมา

Key theories

สมมติฐานโดปามีน (วิถีร่วมสุดท้าย)

การทำงานผิดปกติของโดปามีนในสไตรอาตัมส่วน presynaptic ถูกเสนอให้เป็นวิถีร่วมสุดท้ายสำหรับอาการด้านบวก โดยการกำหนดความเด่นชัดที่ผิดปกติให้กับสิ่งกระตุ้นเป็นสะพานเชื่อมเชิงกลไกจากเคมีประสาทไปสู่ประสบการณ์ของอาการหลงผิดและภาพหลอน

แบบจำลองกลูตาเมต / ตัวรับ NMDA

การทำงานบกพร่องของตัวรับกลูตาเมตชนิด NMDA โดยเฉพาะบนอินเตอร์นิวรอนยับยั้ง ถูกเสนอให้รบกวนความสมดุลของการกระตุ้นและการยับยั้งในคอร์เทกซ์และการส่งสัญญาณโดปามีนปลายน้ำ ซึ่งเชื่อมโยงยีนเสี่ยงและระบบสารสื่อประสาทเข้าด้วยกันภายในกรอบแนวคิดแบบวงจร

การแกว่งตัวของคลื่นประสาทและการทำงานประสานกันที่ผิดปกติ

การรบกวนการแกว่งตัวของคลื่นประสาทในย่านแกมมาและการทำงานประสานกันของคลื่นประสาทที่บกพร่องถูกเสนอให้เป็นพื้นฐานของความบกพร่องทางสติปัญญาและการบูรณาการในโรคจิต ซึ่งเชื่อมโยงความผิดปกติของอินเตอร์นิวรอนกับการประมวลผลข้อมูลที่ผิดปกติ

Mechanisms

อาการด้านบวกมีความเชื่อมโยงอย่างมากกับการทำงานผิดปกติของโดปามีนในสไตรอาตัมส่วน presynaptic ซึ่ง Howes และ Kapur ได้อธิบายว่าเป็นวิถีร่วมสุดท้าย (final common pathway) และเชื่อมโยงกับประสบการณ์ของความเด่นชัดที่ผิดปกติ (aberrant salience) แบบจำลองกลูตาเมตที่ Lisman และคณะได้อธิบายไว้ เสนอว่าการทำงานบกพร่องของตัวรับ NMDA (NMDA-receptor hypofunction) บนอินเตอร์นิวรอน (interneurons) รบกวนความสมดุลของการกระตุ้นและการยับยั้งในคอร์เทกซ์ (cortical excitation-inhibition balance) และปรับการทำงานของโดปามีน ซึ่งเป็นการรวมยีนเสี่ยงและสารสื่อประสาทเข้าไว้ในวงจรเดียว Uhlhaas และ Singer เชื่อมโยงความผิดปกติของอินเตอร์นิวรอนนี้กับการแกว่งตัวของคลื่นประสาทที่ผิดปกติและการทำงานประสานกันที่บกพร่อง ซึ่งเป็นกลไกสำหรับขอบเขตของความบกพร่องทางสติปัญญาและความคิดและพฤติกรรมที่ผิดปกติ Owen และคณะได้จัดวางคำอธิบายเหล่านี้ไว้ในมุมมองพัฒนาการทางระบบประสาทของความผิดปกติ

Clinical relevance

การทำความเข้าใจกลไกเบื้องหลังขอบเขตของอาการช่วยให้เห็นชัดเจนว่าเหตุใดการรักษาจึงออกฤทธิ์แบบเลือกเฉพาะ — ตัวอย่างเช่น เหตุใดยาที่ยับยั้งโดปามีนจึงมุ่งเป้าไปที่อาการด้านบวกมากกว่าอาการด้านลบหรืออาการทางสติปัญญา — และสนับสนุนการประเมินเชิงวิพากษ์ของการวิจัยกลไกและการรักษา บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อการศึกษา ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการดูแลรายบุคคล

Evidence & guidelines

กรอบแนวคิดที่สรุปไว้ในที่นี้มาจากบทวิจารณ์เชิงกลไกที่สำคัญ: สมมติฐานโดปามีนฉบับที่ III (Howes และ Kapur, 2009), กรอบแนวคิดกลูตาเมตแบบวงจร (Lisman และคณะ, 2008), และคำอธิบายการแกว่งตัวและการทำงานประสานกัน (Uhlhaas และ Singer, 2010) ซึ่งทั้งหมดนี้อยู่ในสังเคราะห์ทางคลินิกที่กว้างขึ้นของ Owen และคณะ (2016)

History

ทฤษฎีเชิงกลไกได้เปลี่ยนจากการอธิบายที่เน้นโดปามีนในยุคแรก ซึ่งเกิดจากการออกฤทธิ์ของยาต้านโรคจิต ไปสู่แบบจำลองกลูตาเมตที่กระตุ้นโดยผลกระทบทางจิตประสาทของสารต้านตัวรับ NMDA และจากนั้นไปสู่กรอบแนวคิดวงจรและการแกว่งตัวแบบบูรณาการ แบบจำลองที่ต่อเนื่องกันเหล่านี้พยายามที่จะรวมระบบสารสื่อประสาท, ความเสี่ยงทางพันธุกรรม, และพลวัตของสมองขนาดใหญ่เข้าด้วยกันมากขึ้น

Debates

โดปามีนหรือกลูตาเมตเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของโรคจิต?

คำอธิบายเชิงกลไกมีความแตกต่างกันว่าการทำงานผิดปกติของโดปามีนเป็นสาเหตุโดยตรงของอาการด้านบวก หรือเป็นผลที่ตามมาจากการทำงานบกพร่องของกลูตาเมต (ตัวรับ NMDA) ที่อยู่ต้นน้ำ โดยแบบจำลองวงจรพยายามที่จะประนีประนอมทั้งสองแนวคิด

Key figures

• Oliver Howes
• Shitij Kapur
• Daniel Javitt
• Peter Uhlhaas
• Wolf Singer

Seminal works

• howes-2009
• lisman-2008
• uhlhaas-2010

Frequently asked questions

อาการด้านบวกและด้านลบแตกต่างกันอย่างไร?

อาการด้านบวกคือประสบการณ์หรือพฤติกรรมที่เพิ่มขึ้นซึ่งปกติไม่มีอยู่ เช่น ภาพหลอนและอาการหลงผิด อาการด้านลบคือการลดลงหรือการไม่มีอยู่ของหน้าที่ปกติ เช่น การแสดงออกทางอารมณ์ที่ลดลง แรงจูงใจที่ลดลง และการถอนตัวทางสังคม

โรคจิตเกิดจากโดปามีนมากเกินไปหรือไม่?

การทำงานผิดปกติของโดปามีน โดยเฉพาะโดปามีนส่วน presynaptic ที่มากเกินไปในสไตรอาตัม มีความสัมพันธ์อย่างมากกับอาการด้านบวก แต่ไม่ใช่ทั้งหมด การทำงานผิดปกติของกลูตาเมตและกิจกรรมวงจรสมองที่ผิดปกติก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วย และแบบจำลองปัจจุบันพยายามที่จะบูรณาการระบบเหล่านี้เข้าด้วยกัน แทนที่จะระบุว่าโรคจิตเกิดจากสารเคมีเพียงชนิดเดียว