抑郁的多基因遗传基础

抑郁具有复杂的、非孟德尔式的多基因遗传模式, 但是目前多数抑郁的遗传研究集中于考察单个候选基因, 不能全面揭示遗传因素的作用机制。近年来, 多基因遗传得分研究和基因−基因交互研究分别为抑郁的多基因累加效应和交互效应提供了新的证据。多基因不仅直接影响抑郁, 还通过与环境因素的交互作用影响抑郁的发生发展, 并且这一复杂交互作用存在性别差异。抑郁的内表型研究发现多基因可能通过认知因素、人格、压力荷尔蒙等间接影响个体的抑郁水平。未来研究应更加关注多基因与多种环境因素如何相互作用影响抑郁, 探索多基因遗传机制的性别差异, 考察多基因对抑郁影响随年龄的发展动态变化。     

MAOA基因T941G多态性与同伴侵害对男青少年早期抑郁的交互作用:COMT基因Val158Met多态性的调节效应

抑郁具有复杂的多基因遗传基础,然而既有研究大多采用单基因以及单基因-环境交互设计(G×E)考察抑郁的遗传机制。以757名男青少年为被试(初次测评时Mage=11.32岁,SD=0.49岁),采用多基因-环境交互(G×G×E)设计,本研究考察了MAOA(monoamine oxidase A,单胺氧化酶A)基因T941G多态性、COMT(catechol-O-methyltransferase,儿茶酚胺氧位甲基转移酶)基因Val158Met多态性与同伴侵害对青少年早期抑郁的影响。结果显示,MAOA基因T941G多态性与同伴侵害交互作用于青少年抑郁,同伴侵害仅显著正向预测G等位基因(而非T等位基因)青少年抑郁。而且,MAOA基因T941G多态性与同伴侵害的交互作用受到COMT基因Val158Met多态性的调节,上述交互作用仅存在于COMT Met等位基因而非Val/Val基因型携带者中。研究结果显示,抑郁的产生与个体差异存在多基因与环境间的复杂交互机制。     

MAOA基因rs6323多态性与母亲支持性教养对青少年抑郁的交互作用：素质-压力假说与不同易感性假说的检验

抑郁的遗传与环境交互作用(G×E)机制已成为富有挑战性的前沿课题之一。然而,既有G×E研究大多关注遗传基因与不利环境的交互作用,相对忽视了积极环境的影响。本研究以1025名青少年为被试,运用问卷法与 DNA分型技术,采用间隔3年的追踪设计(T1小学六年级—T2初中三年级),考察 MAOA基因rs6323多态性与母亲支持性教养对青少年抑郁的交互作用以及性别在其中的调节作用,并同时采用新兴的探索性与验证性方法检验G×E交互作用的素质–压力假说与不同易感性假说。结果显示, MAOA基因rs6323多态性与母亲支持性教养行为交互作用于女青少年的抑郁,母亲支持性教养显著负向预测 GG 基因型女青少年的抑郁,但对 TT基因型女青少年抑郁的预测作用并不显著,该交互作用符合不同易感性假说。MAOA基因 rs6323多态性与母亲支持性教养对男青少年的抑郁无显著交互作用。本研究发现推进了抑郁遗传机制的研究,并为不同易感性假说提供新的研究证据。     

抑郁遗传效应的发展动态性

抑郁的遗传效应存在发展动态性。一方面,在发展过程中,抑郁的遗传率会发生改变,抑郁的风险基因及其与环境的交互作用模式也存在动态变化。另一方面,遗传因素会影响抑郁的发展变化模式。通过梳理既有相关研究,本文从生理成熟因素、表观遗传和发展级联效应三方面分析抑郁遗传效应发展动态性的原因。未来研究应区分重要发展阶段,增加脑功能、性激素、神经生物蛋白以及表观遗传等指标考察抑郁遗传效应的变化模式及其发生机制。     

人类情绪记忆的行为遗传学与神经遗传学研究进展述评

情绪记忆及其增强效应存在广泛的个体差异,这种个体差异可能有其神经与遗传基础。近来的行为遗传学与神经遗传学证实人类ADRA2B基因缺失突变以及BDNF Val66Met基因的多态性与情绪记忆增强及其神经机制的个体差异相联系。本文重点介绍与人类情绪记忆相关的这两种基因,梳理了行为与神经遗传学研究的最新进展,指出未来应关注更多候选基因,并重视多个脑区之间的交互作用;还应使用情绪面孔刺激探索BDNF Val66Met基因多态性对情绪记忆编码和提取的影响等。     

多巴胺、5-羟色胺通路相关基因及家庭环境对创造力的影响及其作用机制

创造力的遗传基础是近年来创造力研究领域的前沿和热点问题, 但仍尚处于起步阶段, 也未有研究系统探讨遗传与环境因素的交互作用对创造力的影响及其作用机制。本课题拟在中国汉族人群中考察多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)神经递质通路上的32个基因约700个多态性位点与创造力的关系, 并首次探讨家庭环境在遗传多态性与创造力关系中的调节作用。研究内容包括：(1)通过单基因、基于通路以及基因—基因交互作用的关联分析, 考察遗传多态性对创造力的影响, 揭示创造力的遗传基础; (2)通过基因—环境交互作用的关联分析, 考察家庭环境在遗传与创造力关系中的调节作用; (3)通过结构方程模型的比较分析, 揭示遗传与家庭环境在创造力两个方面(创造思维与创造人格)共享的与特异的作用机制。该项目成果能够从遗传与环境交互作用的角度阐明创造力个体差异的原因, 有助于构建基于创造力个体差异分析的理论模型, 对创造人才的鉴别和培养具有重要现实意义。     

DRD2基因TaqIA多态性与同伴侵害对青少年早期抑郁的交互作用

本研究运用问卷法与DNA分型技术,对1063名青少年(初次测评年龄为12.32±0.47岁,50.3%女生)进行间隔2年的追踪调查,考察DRD2基因TaqIA多态性与同伴身体侵害和关系侵害对青少年早期抑郁的交互作用及其性别差异。结果发现,TaqIA多态性与身体侵害、关系侵害均对男青少年抑郁存在显著的交互作用。在携带A2A2基因型的男生中,身体侵害和关系侵害可以显著正向预测其抑郁水平,而在携带A1等位基因的男生中,同伴侵害对抑郁无预测作用。此外,TaqIA多态性与身体侵害、关系侵害对女生抑郁均无显著交互作用。研究结果提示,同伴侵害是一种重要的候选环境指标,与TaqIA多态性交互影响青少年早期抑郁,并且性别在这一基因×环境交互作用中起到重要的调节效应。     

BDNF基因与抑郁

抑郁的发生发展具有重要的遗传基础。随着细胞分子生物学实验方法以及分子遗传技术的进步, 与神经可塑性有关的BDNF基因作为抑郁遗传学研究的候选基因日益受到关注。概观而言, 已有相关研究主要探查了BDNF基因与抑郁的直接关联, BDNF基因与其他基因对抑郁的交互作用, 以及环境因素对BDNF基因与抑郁关系的调节作用。然而, 研究结论尚存在分歧甚至相互矛盾。其原因包括研究设计、环境测量指标、抑郁测量方法与研究对象种族背景等方面的差异。未来研究可通过采用多基因–环境设计, 考察被试种族、性别和年龄的调节作用, 以及探究潜在的作用机制等进一步推进和深化有关BDNF基因与抑郁关系的研究。     

多巴胺相关基因甲基化、家庭环境与创造力的关系

“遗传与环境”的争论一直是创造力研究的核心问题, 但目前对于环境以及遗传与环境交互作用对创造力影响的分子生物机制还未有研究涉及。近年来, 随着表观遗传学的兴起, 揭示影响心理行为的表观遗传机制现已成为心理学研究的热点。作为环境与基因组之间的纽带, 表观遗传学研究为揭示环境以及遗传与环境交互作用对创造力影响的分子生物机制提供了机遇。本研究以多巴胺相关基因、家庭环境以及两者对于创造力的交互作用为切入点, 对影响创造力的表观遗传机制进行考察, 并在此基础之上, 对环境以及遗传与环境交互作用对创造力影响的分子生物机制进行探索。具体研究内容包括：(1)通过对多巴胺相关基因甲基化模式与创造力关系的系统考察, 筛选出甲基化模式与创造力有关的基因; (2)对筛选出的基因, 进一步考察其甲基化模式在家庭环境及其遗传多态性与家庭环境交互作用对创造力影响中的中介作用。本研究有助于揭示创造力的表观遗传机制, 深化关于遗传与环境对创造力影响的作用机制的理解。     

5-HTTLPR与抑郁相关性的研究动态

摘 要 5-HTTLPR是5-羟色胺转运蛋白基因启动子区域上的多态性位点,对其转录效率具有调节作用。5-HTTLPR基因型与抑郁存在相关,但必须把二者的关系置于一个多基因与环境交互作用的框架下考察。一方面,环境因素的作用不容忽视：S等位基因携带者暴露于负性生活事件时,表现出更多情绪问题,更易发生抑郁。另一方面,CYP2C9、BDNF等基因与5-HTTLPR有交互作用,共同影响抑郁的发生。此外,年龄、性别等因素会对研究结果造成混淆。未来研究应侧重于对机制的探讨。     

COMT基因对注意控制神经基础的调控效应：影像遗传学研究的元分析

为探索注意控制能力个体差异的遗传来源, 当前研究主要关注儿茶酚胺氧位甲基转移酶(catechol-O-Methyltransferase, COMT)基因对参与注意控制加工的前额叶脑区的调控作用。为进一步回答COMT基因是否也对全脑范围的注意脑区具有调控作用, 本文对17篇遗传影像学研究进行元分析。结果发现, COMT基因Val/Val (vv)基因型的被试在注意控制任务下, 不仅前额叶脑区的激活水平高于Met/Met(mm)基因型的被试, 在前扣带回和后扣带回等前额叶之外的脑区激活水平也高于mm基因型的被试, 而且在这些脑区的效应值(vv>mm)都较大(Cohen’s d > 0.8)。由此, 元分析结果表明：COMT基因不仅调控前额叶脑区, 而且对形成注意控制网络的多个脑区都有调控效应。此结果提示注意控制能力的个体差异可能部分的来自于COMT基因对注意控制网络的调控作用。     

Genetics of emotion

Emotion is critical to most aspects of human behavior, and individual differences in systems recruited to process emotional stimuli, expressed as variation in emotionality, are characteristic of several neuropsychiatric disorders. We examine the genetic origins of individual differences in emotion processing by focusing on functional variants at five genes: catechol-O-methyltransferase (COMT), serotonin transporter (SLC6A4), neuropeptide Y (NPY), a glucocorticoid receptor-regulating co-chaperone of stress proteins (FKBP5) and pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide receptor (ADCYAP1R1). These represent a range of effects of genes on emotion as well as the variety of mechanisms and factors, such as stress, that modify these effects. The new genomic era of genome-wide association studies (GWAS) and deep sequencing may yield a wealth of new loci modulating emotion. The effects of these genes can be validated by neuroimaging, neuroendocrine and other studies accessing intermediate phenotypes, deepening our understanding of mechanisms of emotion and variation in emotionality.     

基因-大脑-行为框架下的抑制控制与老化

抑制控制能力是认知功能的重要成分。神经影像研究表明, 老年人抑制控制能力改变与前额叶皮层萎缩、神经元丧失有着密切关系, 抑制过程中前额叶需要以更高水平的激活达到代偿目的。遗传学研究表明, 抑制控制相关认知老化具有个体差异性, 大脑结构功能对个体差异的作用会出现衰退, 而遗传变异作用逐渐增加, 并使之成为认知老化个体差异性的主要原因之一。未来研究应利用遗传影像学, 结合影像学和遗传学优势, 在基因、大脑和行为框架下探索抑制控制与老化。     

心理负荷的评估:基于神经人因学的视角

心理负荷的评估正经历着从传统工效学向神经人因学的变革.EEG、ERPs、fMRI、fNIRS和TCD等神经科学研究技术为这场变革提供了有力的工具.研究发现:在单任务情境下,随着操作者心理负荷的增加,脑电α波活动减弱,θ波活动增强,并且前额皮层血流、左侧额下回血液氧合血红蛋白浓度变化均增加,大脑动脉血流速度也增快;在双任务情境下,随着操作者主任务心理负荷的增加,次任务的N1、新异P3和P3b等ERPs成分波幅降低.依据这些研究成果,学者们利用人工神经网络、支持向量机等模式分类算法实现了对心理负荷的实时在线评估.但是,各种研究技术在敏感性、诊断力、主任务干扰、实施需求、可接受性和信度等方面各有优势与不足.在未来研究中,要注意促进相关技术的融合、提高其可接受性,并充分利用模式识别算法提高其诊断力和敏感性.     

抑郁症早期识别方法研究

抑郁症早期识别技术至今仍未解决,需要厘清研究思路。回顾以往研究可梳理出三类方法,即：前驱症状法、易感性法、生物内表型法。前驱症状法是依据前驱期症状识别早期患者,但现象学指标的客观性和特异性较差;易感性法是依据家系或个体风险因素界定风险人群,但缺少纵向研究支持,很难直接用于预警;生物内表型法是寻找与疾病相关的潜在生物学标记,但多为临床期研究,不能确定其中哪些可作为前驱期征象。今后的研究可考虑整合三类方法,即利用家系高风险设计寻找生物内表型,并以此识别可靠前驱症状,构建更精确的风险预测模型。     

The subgenual anterior cingulate cortex in mood disorders

The anterior cingulate cortex (ACC) ventral to the genu of the corpus callosum has been implicated in the modulation of emotional behavior on the basis of neuroimaging studies in humans and lesion analyses in experimental animals. In a combined positron emission tomography/magnetic resonance imaging study of mood disorders, we demonstrated that the mean gray matter volume of this "subgenual" ACC (sgACC) cortex is abnormally reduced in subjects with major depressive disorder (MDD) and bipolar disorder, irrespective of mood state. Neuropathological assessments of sgACC tissue acquired postmortem from subjects with MDD or bipolar disorder confirmed the decrement in gray matter volume, and revealed that this abnormality was associated with a reduction in glia, with no equivalent loss of neurons. In positron emission tomography studies, the metabolic activity was elevated in this region in the depressed relative to the remitted phases of the same MDD subjects, and effective antidepressant treatment was associated with a reduction in sgACC activity. Other laboratories replicated and extended these findings, and the clinical importance of this treatment effect was underscored by a study showing that deep brain stimulation of the sgACC ameliorates depressive symptoms in treatment-resistant MDD. This article discusses the functional significance of these findings within the context of the preclinical literature that implicates the putative homologue of this region in the regulation of emotional behavior and stress response. In experimental animals, this region participates in an extended "visceromotor network" of structures that modulates autonomic/neuroendocrine responses and neurotransmitter transmission during the neural processing of reward, fear, and stress. These data thus hold important implications for the development of neural models of depression that can account for the abnormal motivational, neuroendocrine, autonomic, and emotional manifestations evident in human mood disorders.     

绝对音高加工的认知神经机制

绝对音高(absolute pitch,AP)是一种比较罕见的音高加工能力,具有特殊的认知和神经机制。事件相关电位研究表明AP音乐家进行音高命名时,工作记忆参与较少但涉及多个认知策略。功能神经成像研究发现左侧额叶背侧后部和左侧颞叶平面对AP音乐家非常重要,而准AP音乐家(quasi-AP)的某些右侧脑区的参与则反映其增加的音高加工负荷和难度。结构神经成像研究发现AP音乐家具有特殊的灰质结构形态及白质连接。未来研究有待将AP能力进一步分为"具有相对音高能力"与"没有相对音高能力"两类并观察相应的认知神经机制,并通过影像基因组学来探索基因多态性对AP能力的影响,以及有必要观察以声调语言为母语的音乐家进行音高加工的神经机制。     

Dissociable neural systems for analogy and metaphor: implications for the neuroscience of creativity

Two recent reviews of the neuroimaging literature on creativity have pointed to inconsistent findings across studies, calling into question the usefulness of the theoretical constructs motivating the search for its neural bases. However, it is argued that consistent patterns of neural activation do emerge when the cognitive process and the neuroimaging method are kept uniform across studies. To demonstrate this empirically, the activation likelihood estimation (ALE) method was used to conduct quantitative meta-analyses of functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiments of analogy and metaphor - two processes related to creativity and included in the recent reviews. The results demonstrated that analogy and metaphor reliably activate consistent but dissociable brain regions across fMRI studies. The implications of the findings for cognitive theories of analogy and metaphor are discussed. Furthermore, these results demonstrate that to the extent that creativity has heterogeneous sources, its neural instantiation will vary as a function of the underlying cognitive processes.     

Neural Bases of Human Working Memory

Working memory is the memory system that allows us to briefly keep information active, often so we can operate on it. Studies with rhesus monkeys first established that this system is partly mediated by neural mechanisms in the prefrontal cortex. Recently, there has been a substantial effort to study the neural bases of working memory in humans, using neuroimaging techniques such as positron emission tomography and functional magnetic resonance imaging. Some of the initial neuroimaging studies with humans focused on the neural mechanisms that mediate our ability to keep spatial information active. These results indicated that human spatial working memory is partly mediated by regions in parietal and prefrontal cortex. Subsequent research has shown that a different neural system is involved when people store object (rather than spatial) information, a difference similar to that found in monkeys.     

宽恕心理的行为测量及认知神经机制

宽恕是一个复杂的心理过程,被认为是对冒犯者的亲社会化转变的过程,包括认知、情绪、动机和行为上的改变。本文回顾了国内外宽恕心理的行为测量范式和认知神经机制研究相关的成果,发现宽恕心理的行为测量范式能够揭示宽恕相关的心理过程;认知神经机制的研究发现宽恕心理过程主要涉及负责社会认知、共情和认知控制等功能的脑区。未来的研究应关注宽恕心理行为测量范式的有效性和揭示内容的一致性、宽恕心理的认知和脑神经基础。