青少年脑神经发展机制及其相关行为障碍和精神疾病
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• 多数行为障碍和精神疾病在青少年期首发，若不及时识别与 干预，往往导致终身残障。
• “十一五”国家科技支撑计划将精神疾病和行为障碍列为重 大攻关项目， 强调“全面研究精神疾病和行为障碍的发生发 展规律、表现特征及其可能的生物、心理和社会学影响因素 ，开发出一整套高效实用的早期识别方法与技术 ” 。
行为遗传学研究
• 计量L遗IN传KA学GE • 连锁S研TU究DY • 关联(研Pro究ject #3) • 微阵FR列AG分IL析E X
STUDY
(Project #5)
MOUSE MODELS/
GEN(EPrEojXecPtR•#E动S4S) I物ON模型 • 表现型的组分分析
FAMILY STUDY
• 高分辨率大脑影像技术为精神疾病的神经发展机制研究提供了前所未 有的可能性。用影像技术长期追踪神经结构和功能变化的轨迹对了解 大脑正常发育过程和精神疾病的发生发展机制具有关键的意义。但由 于技术，资金和各种规范条例的限制，国际上的有关研究往往样本过小 ，追踪时间过短，数据缺失严重。 研究结果彼此冲突。
• 国家自然科学基金委员会也已将“脑科学与认知科学” 列 入优先资助领域，提出在“十一五”期间，强调多学科交叉 与整合性研究，重点支持脑与行为的关系研究等。
• 上海市制定的中长期科技发展规划将“脑发育和可塑性及 脑高级认知功能”作为基础科学研究的主要任务之一。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
社会意义
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
精神疾病的遗传和神经发展研究
• 大量双生子，家庭谱系和流行病学数据支持精神疾病的遗传基础，以 及环境创伤在神经发育关键期对精神疾病的影响。
• 目前已被识别的与行为障碍和精神疾病相关的基因包括，Ca++independent cell adhesion molecules NCAM 和 L1, 位于人类染色体 22, 位 置q11的多个基因, signaling 分子 Neuregulin 和它的受体 Erb4 (Lewis et al. 2003). 这些基因都作用于神经发展的关键阶段, 包括 neural precursor proliferation, neuronal migration, axonal and dendritic elaboration, 以及突 触形成。
• 基于这种认识，对行为障碍和精神疾病的研究已从分析单个 现象发展到研究 “现象”、“系统”、“分子”、“基因”诸 多纵向层面的相互作用，并最终使遗传学、心理学、成像学、 医学等基础研究和临床及社会应用能直接有机地融合在一起。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
多层面多学科系统研究模式
基因
环境 PHARMACOGENETICS (Project # 6)
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究重要性
大脑发育和可塑性的神经科学研究, 是国家和上海市中长期 科技发展的重点支持方向与优先资助领域。
• 国家中长期科学和技术发展规划纲要将 “脑科学与认知科 学”列为8大科学前沿问题之一， 并将脑重大疾病的发生发 展机理，脑发育、可塑性与人类智力的关系列为主要研究任 务。
青少年行为障碍和精神疾病的早期识别干预具有重大经济 和社会效益，对提高人类素质与建设和谐社会有积极意义。
• 我国精神疾病患病率近年来呈明显上升趋势，15岁以上人口 中重性精神病患者总数约有1600万人，15岁以下各类精神疾 病患者约有3000万人。精神和神经疾病在我国疾病总负担中 排名首位，约占疾病总负担的20%。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究内容
多层面，多学科的系统研究手段了解青少年期神经系统的正常 发育和重塑的动态过程，及在非正常状态下导致行为障碍和精 神疾病的机制。
• 包括精神疾病在内的复杂行为是基因、分子、细胞、神经回 路和行为多系统、多层面的网络作用的结果；是遗传基础和后 天发育、发展环境交互作用的结果（美国能源部 “生命基因组 计划”）。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究目的
• 从基因﹑分子﹑神经﹑行为和环境等多个研究 层面，利用现代行为遗传学和脑成像技术，研究 青少年期神经系统的正常发育和重塑的动态过程 以及在非正常状态下导致行为障碍和精神疾病的 神经发展（neurodevelopmental）机制。
• 基于认知神经科学的研究成果，设计对青少年 行为障碍和精神疾病早期识别的数量检测模型。
在青少年期显著上升。 • 青少年期是精神分裂，长期抑郁等重大精神疾病的首发期和 高发期。
• 青少年期的总体伤亡率比儿童期增长200% ~ 300%。
青少年期 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。 大脑发育和可塑性的影像学研究
• 美国国立精神研究中心的Giedd et al (2006, 2007)用sMRI发现青春期前后伴随 着大脑部分结构的体积迅速增大，继而 重新缩减的过程。这一过程可能与大脑 结构可塑性和突触剪切（pruning)有关。
• Sowell (1999)发现不同大脑结构的成熟 有一个时间差。其中掌管决策，执行， 注意和抑制的前额叶皮层的成熟明显晚 于大脑的其他结构, 并且发育历时最长。
• 前额叶皮层与其他大脑机构的功能整 合，尤其是对amygdala和limbic system等 情绪机构的监督调控成为当前研究大脑 成熟过程的热点问题。相应的fMRI研究 还刚刚起步。
(Project #1) 行为障碍 和精BE神H疾AV病IOR
PHARMACOLOGIC TREATMENT. STUDY
(ProΒιβλιοθήκη Baiduect # 6)
BRAIN 大脑
脑成像学研究NEUROIMAGING
(Project #2)
sMRBIR, fAMINRLIE,SDIOTNI
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
青少年期：机遇与危机
• 青少年在肌肉速度力度，免疫能力，对冷热饥饿等极端环境 的适应能力，创伤再生 和修复能力上迅速发展并达到顶峰。
• 个体的反应速度，推理能力，记忆能力在青少年期逐步发展 并达到顶峰。
然而，世界卫生组织报告： • 意外事故，自杀，暴力，吸毒，酗酒，成瘾等行为障碍比例
• “十一五”国家科技支撑计划将精神疾病和行为障碍列为重 大攻关项目， 强调“全面研究精神疾病和行为障碍的发生发 展规律、表现特征及其可能的生物、心理和社会学影响因素 ，开发出一整套高效实用的早期识别方法与技术 ” 。
行为遗传学研究
• 计量L遗IN传KA学GE • 连锁S研TU究DY • 关联(研Pro究ject #3) • 微阵FR列AG分IL析E X
STUDY
(Project #5)
MOUSE MODELS/
GEN(EPrEojXecPtR•#E动S4S) I物ON模型 • 表现型的组分分析
FAMILY STUDY
• 高分辨率大脑影像技术为精神疾病的神经发展机制研究提供了前所未 有的可能性。用影像技术长期追踪神经结构和功能变化的轨迹对了解 大脑正常发育过程和精神疾病的发生发展机制具有关键的意义。但由 于技术，资金和各种规范条例的限制，国际上的有关研究往往样本过小 ，追踪时间过短，数据缺失严重。 研究结果彼此冲突。
• 国家自然科学基金委员会也已将“脑科学与认知科学” 列 入优先资助领域，提出在“十一五”期间，强调多学科交叉 与整合性研究，重点支持脑与行为的关系研究等。
• 上海市制定的中长期科技发展规划将“脑发育和可塑性及 脑高级认知功能”作为基础科学研究的主要任务之一。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
社会意义
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
精神疾病的遗传和神经发展研究
• 大量双生子，家庭谱系和流行病学数据支持精神疾病的遗传基础，以 及环境创伤在神经发育关键期对精神疾病的影响。
• 目前已被识别的与行为障碍和精神疾病相关的基因包括，Ca++independent cell adhesion molecules NCAM 和 L1, 位于人类染色体 22, 位 置q11的多个基因, signaling 分子 Neuregulin 和它的受体 Erb4 (Lewis et al. 2003). 这些基因都作用于神经发展的关键阶段, 包括 neural precursor proliferation, neuronal migration, axonal and dendritic elaboration, 以及突 触形成。
• 基于这种认识，对行为障碍和精神疾病的研究已从分析单个 现象发展到研究 “现象”、“系统”、“分子”、“基因”诸 多纵向层面的相互作用，并最终使遗传学、心理学、成像学、 医学等基础研究和临床及社会应用能直接有机地融合在一起。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
多层面多学科系统研究模式
基因
环境 PHARMACOGENETICS (Project # 6)
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究重要性
大脑发育和可塑性的神经科学研究, 是国家和上海市中长期 科技发展的重点支持方向与优先资助领域。
• 国家中长期科学和技术发展规划纲要将 “脑科学与认知科 学”列为8大科学前沿问题之一， 并将脑重大疾病的发生发 展机理，脑发育、可塑性与人类智力的关系列为主要研究任 务。
青少年行为障碍和精神疾病的早期识别干预具有重大经济 和社会效益，对提高人类素质与建设和谐社会有积极意义。
• 我国精神疾病患病率近年来呈明显上升趋势，15岁以上人口 中重性精神病患者总数约有1600万人，15岁以下各类精神疾 病患者约有3000万人。精神和神经疾病在我国疾病总负担中 排名首位，约占疾病总负担的20%。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究内容
多层面，多学科的系统研究手段了解青少年期神经系统的正常 发育和重塑的动态过程，及在非正常状态下导致行为障碍和精 神疾病的机制。
• 包括精神疾病在内的复杂行为是基因、分子、细胞、神经回 路和行为多系统、多层面的网络作用的结果；是遗传基础和后 天发育、发展环境交互作用的结果（美国能源部 “生命基因组 计划”）。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
研究目的
• 从基因﹑分子﹑神经﹑行为和环境等多个研究 层面，利用现代行为遗传学和脑成像技术，研究 青少年期神经系统的正常发育和重塑的动态过程 以及在非正常状态下导致行为障碍和精神疾病的 神经发展（neurodevelopmental）机制。
• 基于认知神经科学的研究成果，设计对青少年 行为障碍和精神疾病早期识别的数量检测模型。
在青少年期显著上升。 • 青少年期是精神分裂，长期抑郁等重大精神疾病的首发期和 高发期。
• 青少年期的总体伤亡率比儿童期增长200% ~ 300%。
青少年期 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。 大脑发育和可塑性的影像学研究
• 美国国立精神研究中心的Giedd et al (2006, 2007)用sMRI发现青春期前后伴随 着大脑部分结构的体积迅速增大，继而 重新缩减的过程。这一过程可能与大脑 结构可塑性和突触剪切（pruning)有关。
• Sowell (1999)发现不同大脑结构的成熟 有一个时间差。其中掌管决策，执行， 注意和抑制的前额叶皮层的成熟明显晚 于大脑的其他结构, 并且发育历时最长。
• 前额叶皮层与其他大脑机构的功能整 合，尤其是对amygdala和limbic system等 情绪机构的监督调控成为当前研究大脑 成熟过程的热点问题。相应的fMRI研究 还刚刚起步。
(Project #1) 行为障碍 和精BE神H疾AV病IOR
PHARMACOLOGIC TREATMENT. STUDY
(ProΒιβλιοθήκη Baiduect # 6)
BRAIN 大脑
脑成像学研究NEUROIMAGING
(Project #2)
sMRBIR, fAMINRLIE,SDIOTNI
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
青少年期：机遇与危机
• 青少年在肌肉速度力度，免疫能力，对冷热饥饿等极端环境 的适应能力，创伤再生 和修复能力上迅速发展并达到顶峰。
• 个体的反应速度，推理能力，记忆能力在青少年期逐步发展 并达到顶峰。
然而，世界卫生组织报告： • 意外事故，自杀，暴力，吸毒，酗酒，成瘾等行为障碍比例