从神经科学看心理治疗

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从神经科学看心理治疗
——心理治疗领域的神经生物学研究
朱浩彬 胡佩诚
北京大学医学部 公共教学部医学心理教研室 北京 100191


【摘要】
随着神经科学研究的不断深入，我们对心理治疗如何对脑功能产生影响有了更深入的理解。本文从心理治疗如何产生作用，以及神经成像技术在各心理治疗流派中的相关研究，以及心理治疗同药物治疗之关系等方面入手，通过对相关文献的梳理，尝试从神经科学视角（尤其是神经成像领域）对心理治疗的某些特性进行探讨。

【关键词】
神经成像 心理治疗 药物治疗 大脑

Re-Examine Psychotherapy from the Neuroscience Perspective
Abstract
Advances in neuroscience research have led to a more sophisticated understanding of how psychotherapy may affect brain functioning. in this review we survey the current knowledge about changes in brain function following psychotherapeutic intervention that are detectable with current neuroscience（mainly by neuroimaging techniques）.We believe developments of neuroscience would benefit psychotherapy research，clinical practice and the cognitive neuroscience of psychotherapy.

Key Words
Neuroimaging Psychotherapy Pharmacotherapy Brain



自Freud起，心理治疗就部分根植于生物学概念；而早期的认知理论家William James也认识到生物学机理同行为治疗之间的关系。但上世纪90年代前，心理学和生物学——尤其是唯物主义强调的作为心理物质基础之大脑——间的鸿沟似乎越发难以跨越。但在神经科学开始高速发展的今天，我们似能看到，心理和大脑之间那种若隐若现的关系正在缓慢得，但却是实证性地被揭示。现已明确社会互动对神经网络形态及功能均有影响，自上世纪90年代初谈话治疗是种生物学干预这一观点出现以来，已有越来越多的研究开始关注心理治疗对神经网络形态及其功能的影响。本文试就神经科学在心理治疗领域的部分研究做一梳理。

一、心理治疗如何作用于大脑
在更广的层面上，心理治疗和神经科学的关系可视作环境与大脑之关系。环境对心理产生作用，需通过心理—环境“接口”，如初级视听感官，及高级的认知整合回路等，而这里所指的环境特指心理治疗情境，包括治疗师和来访者之间治疗关系、新的认知模式、新行为练习等。新环境通过大脑与生俱来的适应性，或“突触可塑性”（突触在神经细胞持续活动影响下可发生特异性的结构和功能变化）的中介，使大脑自身发生结构变化，以及相应的功能变化，进一步表现为患者在行为、认知和情绪上的外显变化。
大量基础研究已经证实，环境和发展因素能够与基因相互作用，并可作为精神疾患的致病因素。神经可塑性的相关研究显示，一旦基因被细胞“发育程序”激活，基因表达水平很大程度上受环境信号的影响。对于基因和环境因素之间的相互作用，一些列经典的动物实验值得一提，如Kandel等人【1】的海兔（Marine Snail Aplysia）记忆实验，该研究展示了丰富的环境信息如何永久性的改变了海兔原有突触间连接。据此，Kandel假设，心理治疗同样能够引起大脑相关回路中的突触变化。Greenough等人【2】通过对小鼠学习过程中神经生理变化的研究，同样得出大脑神经可塑性对环境输入信号具有反应性之结论。动物研究之外，近二十年的脑科学研究反复证明了心理治疗对人脑结构及功能的影响作用。
宏观上，我们不妨将已有的试验结果看成一种隐喻，也就是说心理治疗师同样可以认为：在躯体水平上，通过心理治疗（一种学习过程）自我和客体的表征同样是可塑的。微观上，环境因素或经验并不通过直接改变基因序列或功能发挥作用，而是经由复杂的机制在转录与转录后水平上起效，也就是说心理治疗更多的参与了细胞内基因表达及细胞间相互作用的调控。最终，我们可以通过神经成像技术观察到，患者接受了有效心理治疗之后，其相关脑区（功能核团或组织）活动情况发生了变化。当然，从分子水平到细胞水平，再到功能核团水平及组织水平上，这些不同层次呈现的具体变化是如何协调的和整合的，目前的研究尚不能给出明确的解释。

二、精神分析
弗洛伊德曾强调，被患者“遗忘”的内容会在同治疗师的互动过程中再现，也就是说患者同治疗师的关系模式能够反应出患者的无意识冲突及客体关系等信息。
这里所说的遗忘，在某种程度上涉及压抑（Repression）概念，Anderson等人【3】在以健康人群为被试的记忆实验中发现，被试进行遗忘任务时总是对所呈现的遗忘目标词呈现“负面”回忆，且有前额叶皮质（PFC）活动增加及海马活动减少的现象。另一项研究中，Bunge等人【4】发现扣带回前部(Anterior Cingulate Gyrus, ACG)会“指导”被试注意力从不想要的记忆中偏离开去。由此推测，由前额叶皮质和扣带回前部所调节的“遗忘”同精神动力理论中的“压抑”概念相关。
当代心理研究已经可以解释在弗洛伊德所谓的移情关系中所浮现的内容。从认知心理学和神经科学的角度看，启动（Priming）指这种情况，个体早期遭遇的某些刺激（如言语、面孔和物体等）会改变个体今后在面临相同刺激时的反应，比如个体可通过提高反应速度或注意偏好来进行应对。Amini等人【5】认为，当事人会将早期依恋关系内化，这些被内化的依恋关系模式被编码为程序性记忆。在一定程度上，所谓的移情也同程序性记忆和启动效应有关。在治疗设置中，来访者在生命头早年由依恋关系逐渐形成的原型化的、自动的、习惯性的客体关系模式——这些关系模式编码在程序记忆中，其作用方式是无意识的，或内隐的——会由于治疗师或治疗设置的某些特点获得启动，从而无意识地呈现出来。类似的，防御也可视作一种程序性知识，被编码后可调节与内化之客体关系有关的情感状态。Amini等认为心理治疗提供一种新的客体关系，且这一新的客体关系对患者那些以往的依恋相关之内隐程序记忆具有重构功能。也就是说，已被患者储存的关系原型可通过患者于治疗师之间的新形的人际互动得以纠正，当然这要求治疗师有相当的情感和时间投入。当然，将移情放在程序记忆基础上进行解释有过于简化的嫌疑。事实上，患者对治疗师的移情中同样有陈述性记忆（如信念和期待等现象）参与。其中一些信念（Beliefs）和期待属无意识运作，因此是内隐的陈述性记忆。
在回溯来访者个人史时，精神分析师会以较为“聚焦”（Focused Way）的方式引出患者的情景记忆（Episodic Memories）；在鼓励来访者进行自由联想时，则较强调以随机的、不加组织的形式引出情景记忆。Anderson等人【6】观察到聚焦记忆选择性激活皮层言语区，包括布罗卡区以及左侧额叶岛盖（Frontal Operculum）；随机情景记忆与额叶、顶叶和颞叶皮质相关。当事人在自由联想时意识稽查较弱，可能的解释是自由联想过程涉及更为广阔的皮质功能区，而不仅限于言语区，因此也就易化了对潜在症状和人格成因的探索过程。
治疗中，治疗师需要澄清（Clarification）时，他可指出来访者反复表现出的情感伤害模式，或在面临批评及挑战时出现的反应偏好，帮助患者开始理解其（与他人内部经验不同的）对于他人的内隐或无意识信念。来访者经由对治疗师提供的解释澄清之理解，使自身的内隐记忆（如，既往的客体关系）更易于被意识反思接触到，进而从无意识层面上升到意识，也就获得了顿悟，同时体验到对自身的控制感。这一过程的反复可帮助来访者在客体关系上有所发展。
目前神经科学对精神动力学派中的重要概念似乎投入了更多的关注，本文涉及的内容仅是冰山一角；但针对精神分析治疗过程和效果的研究为数不多。Viiamaki等人【7】发现精神动力治疗可显著影响5-羟色胺（Serotonin）代谢水平。该研究中的两名被试均为边缘人格障碍患者（一例接受为其1年的精神分析治疗，另一例作为空白对照），单光子发射计算机断层成像技术（SPECT）测查发现，入组时两人侧额叶前皮质(Medial Prefrontal Cortex)区5-羟色胺摄入水平均显著减少，且无显著差异。一年后，接受精神分析治疗者的5-羟色胺摄入率恢复正常，对照患者情况依旧。Viiamaki等人认为精神分析治疗本身可使5-羟色胺代谢率正常化。很明显，该研究似秉承了精神分析中常用的个案法，其局限性不再赘述。

三、认知及行为疗法
应用认知行为疗法（CBT）治疗抑郁症时，常要求当事人重访痛苦记忆，并对外显的负面认知进行重新评估。Ochsner及同事【8】观察了认知重构、情绪改善和脑活动之间的关系。试验要求健康被试用“更正面的”态度对高度负面的情境重新做出解释。结果发现，重新解释和情绪改善以及前额叶背内外侧（Dorsolateral & Dorsomedial PFC）区域的活动水平增加相关，同时杏仁核和眶额叶皮质区（Orbitofrontal Cortex）活动水平下降。提示在认知治疗中，边缘系和腹外侧前额叶结构负责对特定刺激产生负面情绪；通过认知再评价技术，激活背侧前额叶回路则有可能对腹侧结构产生的负面信息起到抑制作用【9】。
但Goldapple等人【10】的研究结果和Ochsner的结论之间存在矛盾。Goldapple就CBT疗法和药物治疗对抑郁症患者的疗效做了分析。CBT治疗组在接受心理治疗前后分别进行FDG-PET（氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描）检查，脑扫描时嘱患者“避免任何形式的思考”。帕罗西汀（Paroxetine）组实验流程同CBT组。结果发现，治疗后CBT组被试额叶多个区域（包括背外侧PFC）代谢水平下降；药物治疗组则相反。除PFC区域外，两组被试治疗后其边缘系和边缘旁系（Paralimbic）代谢水平也有很大差异：CBT组在海马、海马旁回，及背侧扣带回（Dorsal Cingulate Gyrus）代谢水平显著增强；帕罗西汀组海马及海马旁回代谢水平增加程度较CBT组为低，后扣带回（Posterior Cingulate）及腹侧膝下沟回（Subgenual Cingulate）等区域代谢水平降低。
对比Ochsner和Goldapple两人的研究，其中的矛盾很明显。某种程度上，这种矛盾也许反应了两项试验在试验设计上的不同，Goldapple研究以抑郁症患者为被试，Ochsner以健康人群为被试；Goldapple研究中最后一次PET扫描是在认知治疗结束后进行的，并嘱患者不进行任何形式的思考，而Ochsner研究观察的其实是“认知重构任务”对脑区的影响。也就是说Ochsner研究强调的是健康人群的认知任务研究，而Goldapple研究强调的是有固定设置的CBT治疗对于抑郁症患者的疗效研究。如此看来，Goldapple研究反应的是心理治疗过程和相关脑区基线活动状况之间的互动情况，而非单一的认知重构任务。Paquette等人【11】的研究结果——对认知行为疗法应答良好的蜘蛛恐惧症患者，其背侧前额叶皮质活动水平较低——从一个侧面支持了Goldapple的观点。
行为治疗（BT）处理焦虑障碍，通常需要对当事人已习得的刺激-应答模式进行脱敏或消退处理。已有的动物模型和人类研究显示，腹侧PFC和杏仁核参与了上述治疗过程【12】。啮齿动物【13】中，应用药物抑制杏仁核激活可干扰恐惧反应条件化（Conditioning），人类功能神经成像研究【14-16】也显示杏仁核活化与恐惧反应条件化相关。另两项针对小鼠 【17】和人类【18】的研究表明，观察或治疗目标——条件化恐惧反应的消退——的达成及保持，需依靠腹侧PFC对杏仁核活动的抑制。综合这些研究，以目标行为消退为目的的行为治疗，其疗效的获得既依赖腹侧PFC皮层的激活，也依赖杏仁核活动的弱化。另一些针对CBT疗法进行的神经科学研究见本文其余部分。

四、心理治疗和药物治疗的关系
尽管心理治疗和药物治疗对很多精神疾患都有效，且两种治疗模式在疗效上也相差不大。但疗效相似的背后是否隐藏着不同的治疗机理，这是很多研究者关心的问题。
一些研究发现【19,20】，成功的心理治疗所伴随的脑部变化类似于相应脑区在药物治疗时所呈现的变化。也就是说，至少在某些案例中心理治疗和药物作用于相同的脑区而发挥其治疗作用。如，Baxter等人【21】采用FDG-PET脑成像技术对强迫症（OCD）患者进行研究发现，OCD患者的尾状核（Caudate Nucleus）葡萄糖基础代谢水平增高，而SSRI药物和心理治疗干预均可降低该区域葡萄糖代谢水平。但对早期的脑成像研究结果的可借鉴性应保持怀疑，除这些研究设计上的缺陷外（如设置对照组的问题等），也应仔细考虑相同的治疗结果背后所隐含的过程是否都是一样的。
Brody等【19】报道了OCD患者接受心理治疗和氟西汀（Fluoxetine）治疗前PET扫描结果可以预测对心理治疗和药物治疗的应答情况。接受BT治疗的患者，Brody观察到心理治疗反应和左侧眶额叶皮质（Orbitofrontal Cortex, OFC）基线代谢水平之间存在正相关；而氟西汀组的情况正相反。研究者认为，治疗前OFC代谢水平越低预示着患者对药物治疗的反应要好于心理治疗，相反的，较高的OFC代谢水平则预示着对心理治疗反应要好于药物治疗。依照已有的研究结果，眶额叶司职行为控制，其功能低下或损伤时，冲动行为的控制较弱。结合该项研究，似乎可以推测，药物治疗似直接作用于功能低下（代谢水平较低）的眶额叶皮质而起效；而在行为治疗中，眶额叶皮质似乎扮演着中介的角色，心理治疗经由其较为正常的中介功能（代谢水平较高）最终发挥其治疗作用。但该研究中，被试是在自愿原则下进行分组的，故对该研究结果的解释应当谨慎。
从前述Goldapple等人【10】的研究中可以看到，接受治疗之后，不论是背侧前额叶皮质，还是边缘系和边缘旁系，CBT组和药物组被试之脑成像结果均有不同。尽管药物治疗和CBT心理治疗两者对抑郁症的疗效类似，但从该研究中脑活动在不同治疗中的变化来看，Goldapple认为抑郁症治疗中存在形式特异性模式（Modality-Specific Model），即对抑郁症而言这两种治疗方式可能有着不同的治疗机制：抗抑郁药似通过抑制腹侧额叶皮质和边缘区域的活动起到“自下而上”的治疗作用；CBT则相反，它通过对高级脑皮质活动的抑制，使腹侧和边缘区域将注意力指向到个人相关情感和环境刺激上，是一种“自上而下”的模式。
Seminowicz等人【22】对以往应用药物和心理治疗处理的抑郁症研究做了路径元分析。他们认为，获得治疗应答不仅依靠具体的干预手段，且更依靠治疗前被试脑部基本情况、大脑应答性和治疗选择之间的相互作用。对CBT治疗有应答的患者大多数表现出额叶间（Fronto-Frontal）过程异常，而对药物治疗有应答的患者则表现出额叶—边缘系间（Fronto-Limbic）调节失常。这一模型的预测价值还有待前瞻性研究证实。文中所说的“边缘系”和“额叶”区域所指过于笼统，涵盖结构过多，但实际上这两个区域具有较强的功能异质性，故对这两个词的使用应当谨慎，或有必要进行更为细化的研究。
尽管试验已证明心理治疗可引起大脑活动或结构的改变，但这并不意味着心理治疗对所有生物学层面的问题均有效，更不意味着不再需要药物治疗。如上所述，已有的研究显示心理干预和药物治疗两者似有着不同的治疗靶位，这也提示我们，将两者结合起来应用也许会较好的临床效果。早在1993年，Cloninger等人【23】的研究就体现了这一思路。研究者构建了气质—性格（Temperament-Character）的心理生物学模式，该模式将气质分为4个维度，包括寻求新异（Novelty Seeking），回避伤害（Harm Avoidance）、回报依赖（Reward Dependence）和坚持己见（Persistence）；将性格分为3个维度，包括自我定向（Self-Directedness），合作（Cooperativeness）和自我超越（Self-Transcendence）。研究者发现人格成分中，通过遗传获得的气质占50-60%，其在生命早期阶段就有表现，且同知觉记忆和习惯形成中的前概念偏好（Preconceptual Biases）有关。人格成份中其余的40%-50%则取决于性格变量，这部分内容主要受家庭环境，成熟情况等因素影响，性格可以凭由从自我概念中获得洞见来影响个人和社会活动效力（Effectiveness）。性格维度上，绝大多数人格障碍患者在自我定向和合作性这两个测验项目上的得分较低。气质变量则对人格障碍亚型分类有影响，自我定向和合作性也与I轴情感障碍易感性有关。区分人格中的气质和性格，有其临床意义。气质倾向于随时间延长而逐渐稳定，心理治疗对个体气质几乎不会产生影响；但性格则是可变的，其在整个成人期均有发展，故人格中的这部分内容对心理治疗有应答。以此观点，可设计较为合理的治疗计划，如应用选择性5-羟色胺再吸收抑制剂（SSRI）处理气质问题中的行为冲动和情感不稳，采用心理治疗处理患者的自我定向和客体关系（合作性）的问题。从这项早期的实证研究出发，我们有理由期待在未来能够将更多神经生物学的研究成功吸收进来，进而将药物治疗和心理治疗更合理地结合起来。理论上这种结合会更有效，临床实践上，至少对于抑郁症而言，近年的研究【24，25】已证实心理治疗和药物联合治疗的效果要好于任何一种单一的治疗方法。

五、未来发展方向
“治疗前后进行脑功能成像对比”是目前大多数研究采用的试验模式，该模式只能在基线和治疗终点上获得信息，中间过程的信息无法呈现，故依此推断的治疗机理也有简单化的嫌疑。逻辑上，未来对心理治疗的研究至少还应强调治疗过程中的脑功能扫描，尤其是治疗过程的实时脑扫描。实时扫描对仪器设备要求较高，而已在临床应用的fMRI，PET和SPECT等技术自身限制明显。目前两款可用于实时扫描的技术包括，①近红外光谱（NEAR INFRARED SPECTROSCOPY，简称NIRS）技术。所需设备体积小（便携式），价格也较便宜。NIRS已用于测量不同神经病理条件下的脑血流量情况，研究涉及听觉和认知过程等基础领域【26】。②双光子显微成像（Two-Photon Microscopy）是另一种较有前途的技术，它可在体外对深部脑组织的活动进行记录，Miller等人报道其研究水平可达细胞水平【27】。这两种技术均可在相对自然的情境下，对脑部活动进行实时监测；也就是说下一代小型设备允许在临床情境下同时对来访者和咨询师进行测量，一方面实现了实时测量，另一方面也可对患者—治疗师互动情况进行脑成像研究。
除有赖技术进步才能实现的研究外，在目前条件下就可开展的研究包括，不同心理治疗流派的共同疗效因子研究，和各流派的特异性疗效因子的神经科学研究。此外，心理治疗过程中，有效的心理治疗会影响脑组织的活动状况；反过来脑组织活动状况或治疗前脑组织活动的基线水平也可用于预测心理治疗效果。尽管该领域已有一些研究成果，但更多前瞻性研究依然需要，也许将来我们能够应用生物标记制定个体化治疗计划，允许患者和临床人员从试误的摸索中解脱出来，提高效率，减少花费和挫折感。

六、结语
就本文所引用的一些研究来看：一方面，精神疾患确有某些“异常”的脑区活动特点，患者在此基础上表现出心理和精神的外显症状；另一方面，心理治疗或更广义的环境对大脑确有影响，表现为以心理治疗或环境变化为基础而发生的脑功能改变。即心理层面和生物层面（这里指大脑）互为因果，交互影响，相互解释。因此，心理或精神变量和神经生物变量必须做同等程度的考虑，唯有如此，我们才可能对人类行为背后的神经学基础做出合理的理解。
无疑，神经科学领域的成果会越来越丰富，但在我们在从最新的神经科学研究成功中获取养分的同时，必须清楚的意识到人作为一个整体，其精神绝不仅是大脑的产物。
事实上，人类个体不能被还原为神经过程，且若对个体所处的生活社会文化背景不加考虑，则永远无法从整体的高度达到对人的理解。精神活动（如意识、元认知、意志、信仰和希望等）及其内容的多样性和可变性，即不能被同一，也不能被还原为脑功能(如,神经冲动的传递，神经递质囊泡释放过程等)。当前的神经科学研究，不论在分子层面，还是相对更侧重整体的神经成像层面，都是第三人称视角的研究，也就是说神经科学试图本着客观的立场对人类心理进行探索。但在心理治疗领域，强调的是访者自身的主动性（即第一人称视角），治疗师的共情（即第二人称视角），及来访者或治疗师的移情等，即强调治疗情境中参与者（来访者和治疗师）的主体性。很明显，心理治疗与当前神经科学的研究视角不同。关于这点，Bandura【28】明确指出，对马丁路德金之著名讲演《我有一个梦想》做神经通路研究并不会揭示该演讲的社会感召力。



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