基因、大脑结构与精神疾病：共享遗传根源的皮层图谱

核心观点

• 遗传学研究与脑成像显示，精神疾病与大脑皮层结构存在数十个共享的遗传位点。
• 共享的遗传影响常呈双向作用：一些基因变异增大特定脑区，而另一些则使其缩小。
• 这种影响在大脑中呈现规律性分布模式，高级思维区域与感觉区域表现出不同的遗传特征谱。

基因如何塑造大脑结构与精神疾病风险

精神体验（如悲伤、焦虑）并非脱离身体存在，而是植根于大脑的生理结构。新研究表明，增加精神疾病易感性的基因，同样塑造着大脑的物理构造。

• 研究对象：大脑皮层（负责记忆、感知和高级思维的外层褶皱结构）。

• 测量维度：

  • 表面积：皮层褶皱的延展范围。
  • 厚度：皮层各层的深度。
• 关键发现：通过结合脑扫描与大尺度遗传数据，研究发现与抑郁症、精神分裂症、自闭症等疾病相关的遗传变异，同时影响着皮层的厚度和表面积。

这种基因与大脑地形之间的关联并非简单直接：

• 研究确定了 55个 遗传区域与精神疾病风险及皮层表面积相关，29个 区域与精神疾病风险及皮层厚度相关。

• 遗传影响是双向的：

  • 一些变异会增大或增厚脑区。
  • 另一些则会减小或减薄脑区。
• 这种双向效应解释了为何早期研究常错过此关联——相反的作用在平均效应中相互抵消。只有同时关注双向重叠，才能看清共享遗传影响的全貌。

皮层上的遗传风险分布模式

共享的遗传影响并非随机分布，而是遵循大脑皮层的层级组织模式。

• 皮层层级：

  • 底层：初级感觉和运动区，负责接收视觉、听觉信息和控制运动。
  • 顶层：联合区，负责复杂思维、计划、想象和社会理解。

• 分布规律：遗传与精神疾病的重叠在层级的两端最为显著。

  • 联合区携带一种共享风险特征谱。
  • 感觉和运动区则携带另一种。

• 意义：这表明精神疾病的生物学基础与人类大脑自身的组织结构紧密相连。遗传风险似乎与大脑的内在图谱相一致。

  • 支持我们最高级心理功能（如反思过去、想象未来）的区域，对这些遗传影响尤其敏感。
  • 这或许能解释为何精神疾病不仅扰乱情绪或知觉，也常损害那些让我们感觉最富人性的高级功能。

共享的遗传根源与临床启示

已识别的遗传影响很少局限于单一疾病，这为临床常见的共病现象提供了生物学解释。

• 广泛共享：大多数被识别的位点跨越多种疾病。

  • 例如，与抑郁症相关的基因，其塑造皮层的方式也与精神分裂症、双相情感障碍或创伤后应激障碍存在重叠。
  • 五分之四 的共享区域影响不止一种疾病。

• 解释临床共病：许多患者被诊断患有一种以上疾病（如焦虑与抑郁重叠、精神分裂症与双相障碍症状共享、自闭症常与注意缺陷/多动障碍共现）。

  • 这些重叠并非诊断上的偶然，而是共享遗传根源的表现。
  • 这些根源直接体现在大脑的结构之中。

结论：我们的基因将心智与大脑连接在一个统一的架构中。精神疾病并非源于外力，而是源于塑造思维、感知和记忆的同一生物模式。通过追溯这些共享的根源，科学为开发跨诊断的治疗方法、实施预测风险的早期干预，以及更深入地理解脆弱性与韧性如何被写入大脑本身，开启了新的可能性。