心身医学整合模式：探讨心脑身交互发病机制

心身医学研究阐释心理、行为及社会因素导致心身疾病发生的心理生理、心理病理学机制，以优化临床医疗和心身疾病综合防治。当前神经科学研究的方法已广泛运用于心身医学研究，促进了对心身相关疾病发生的内在因果机制的探讨以及脑功能与特定的器官系统和临床现象的相关研究。

功能性脑成像从神经科学角度，聚焦于研究心身反应、心身障碍和心身疾病的神经生物学基础以及大脑如何调控不同个体的意识、情感和社会功能。大脑功能失调在神经精神和心身疾病疗效、康复过程(神经可塑性)中具有关键作用[1]。功能核磁共振(fMR)为心身医学研究创造了良好的平台，可对不同精神状态的脑部活动过程开展研究，整合成果与技术,研究三大重要的信息传递系统：自主神经调节、内分泌、免疫系统。这些系统是联系脑、机体以及靶器官功能和相关疾病的信息传递枢纽，心身医学心脑身机制的深入研究有望取得质的飞跃[2]。

通过有选择性的评估有关脑和心身医学临床现象相关的研究成果，可以阐释心身整合交互模式在神经科学与心身医学领域的应用。整合交互模式标记分析心身相关的研究层次水平：A=情绪、行为、个性；B=大脑中枢；C=信息传递系统(自主神经系统、内分泌代谢、免疫)；D=靶器官、心身疾病。与既往的心身医学研究相比，现在的神经科学研究结果具有更高的信效度，探讨神经科学研究能给心身医学研究模式带来创新启发，给心身疾病诊疗带来新变化，并明确心身医学未来的研究方向[3]。

1 心脑身交互机制

1.1 心理影响大脑：应激、抑郁与神经可塑性 神经可塑性研究集中在海马，短暂电刺激大脑海马的穿通回路所引起的三突触神经回路持续性变化，可产生长时程增强效应(LTP)。应激可在多重神经水平上改变神经可塑性，慢性应激8周能显著减少内侧前额叶皮质(mPFC)神经树突，改变皮层树突的长度与密度，减少新神经元的产生。

应激、抑郁与抗抑郁治疗过程中，在分子路径上观察神经可塑性，不管在短程还是长程均发生改变，在慢性应激动物与抑郁病人中，均发现转录因子环磷腺苷反应元结合蛋白(CREB)的降低，但抗抑郁治疗后，海马CREB的活性增加。

心理治疗与药物治疗一样，可引起心身疾病伴抑郁病人的神经结构功能效应。心理治疗通过降低豆状核的活动产生一个自上而下的效应；药物治疗则通过降低海马旁回的活动产生一个自下而上的效应。它们以互补的方式作用于情绪的神经回路，使相应的脑区激活趋于正常化。心身同治解释了许多研究发现药物治疗和心理治疗相结合可以起到更好的效果。

1.2 心-脑轴交互机制 心血管疾病的发病率和死亡率高居榜首，是发展中国家关注的健康大问题。机体器官的整体性、协调性活动依赖于充足的血供，以对心血管生理进行优先调节活动。由于心血管活动对情绪、社会环境刺激的高敏性，剧烈的心理生理行为变化方式会逐渐损害心血管，介导行为激发的心血管活动紊乱。

心理通过植物神经直接影响健康，连接心理应激-大脑-躯体健康的交感、副交感神经直接作用在心脏血管系统[4]。心脑双向互动系统调节是指心内神经节对来自外部神经系统和心内感觉神经突的信息进行处理和整合。副交感神经的传入信息(传入大脑)在经过睫状神经节后，从副交感神经传至延髓，完成由心到脑的信息传递。交感传入神经首先跟心外神经节(信息处理中心)相联，然后是背根神经节和脊髓。经过延髓，传入信号会传至皮层下区域(如丘脑、杏仁核等)，最后传至大脑皮层。对于心脑之间的信息传递路径，传统研究比较单一，仅仅注重研究心脏如何回应大脑的命令。研究发现，心脑之间的信息交流是双向、动态的，一方持续不断地对另一方施加影响。心脏向大脑传递信息的方式主要有4种：神经(神经冲动的传递)、生物化学(激素和神经递质的传递)、生物物理(通过压力波传递)、能量(通过电磁场的交互作用)，其中心脏电磁场在信息传递过程中扮演着举足轻重的作用[5]。认知和生理刺激期间，包括心率和血压升高等大量受激发的心血管活动与前脑(岛叶、前扣带回膝状部下侧)和脑干(脑桥背侧)的局部神经活性有关。上述部分脑区的活性也预示着交感神经(低频部分)对心率节律性变化的影响。

情绪厌恶刺激威胁与杏仁核活动相关。神经影像学研究显示，杏仁核活性与情绪诱发的心血管活动变化由交感或副交感神经介导。焦虑可以预测杏仁核活动与心肌收缩性(心超测量)。神经影像学研究显示，交感神经和副交感神经对心血管活动具有精准的控制，行为的整体调节在神经解剖学和皮层水平上都存在差异。

脑区功能失常和增强，特别是在情绪应激期间，可促发潜在的致命心律失常。心脏病病史也大大增加了心律失常的发病风险。大脑发出的自主神经传出信号的单侧优势现象可能是重要的中介因素。强烈的情绪刺激诱发的大脑半球不对称性反应可能引发控制心脏的交感信号出现偏侧化，进而影响心肌的复极化顺序。如果收缩信号出现在心肌完全复极前，心肌收缩的程序性、协调性就会遭到破坏，使心脏病病人已存在的心肌收缩不稳定性进一步加剧。心理应激所诱发的自主神经高反应可以引起心律失常，健康人也不例外(A-D路径)。对心脏病人的研究发现，心理和生理应激下右中脑的活动(臂旁核)可以预测致心律失常性心肌变化，并能分辨出高心律失常风险的病人。对那些处于类似应激、曾患过心脏病的病人进行脑电波研究，发现其具有应激相关的脑活动的偏侧性，可能由控制心肌收缩的心-脑-单侧优势所致。研究包括了A-B-C-D路径中的多因素，对靶器官功能如心肌电不稳定性的测量等特异性研究并包括自主神经和内分泌中介机制(C水平)。

脑结构功能以及其输出的行为信号也受心脏(D-B-A路径)、心血管疾病(包括高血压、心律失常、心脏停搏、心肌梗死、心力衰竭和外周血管病)等的直接影响，甚至在卒中和痴呆出现前就对认知活动有负性影响。

1.3 社会行为因素 社会支持环境、社会、家庭、心理和生理过程之间的复杂相互作用很可能会通过大脑影响人的整体健康。健康态度与行为主要涉及身体活动、饮食、睡眠、吸烟、饮酒和药物使用。这些行为因素相互关联，可对疾病发病和死亡产生协同效应。 但是，改变个人的不健康行为是很困难的，约 75．0%的心血管疾病病人无法改变其不良习惯，尽管已被告知这些风险因素[6]。

2 身心交互作用机制

大脑是心理活动的基础，决定我们心理活动的各个方面的改变，包括意识、感知觉、思维、记忆、情感、意志。

2.1 抑郁情绪的大脑调节机制 抑郁影响情绪调节和应激反应的脑结构的动态连接[7]。大脑边缘系统(杏仁核、海马、伏隔核)和旁边缘系统(前扣带回、内侧前额叶)间有双向的连接，而抑郁病人中这种连接的异常会导致边缘系统异常激活，进而降低认知执行功能相关的脑网络的活动。

脑肠轴微生态影响情绪行为，小鼠高架十字迷宫试验发现脑肠轴、肠道内微生态和焦虑行为之间有显著关联[8]。

2.2 心理-神经-免疫交互整合 免疫影响心理、细胞介导的行为改变、感染、创伤等炎性过程，通过消耗5-羟色胺(5-HT)及多巴胺(DA)引起焦虑，唤起保护性攻击等，或植物神经介导的伤害修复，导致行为改变与神经精神疾病发生[9]。大脑通过下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)来影响免疫，免疫通过细胞因子等对大脑内去甲肾上腺素(NE)、5-HT等进行调节，血清素与细胞因子联合对情绪行为产生影响[10]。

3 心身多重多级交互整合

3.1 心身交互四层次关系 心身多重交互作用如下。心影响身：转换性；身影响心：身心问题；心身交互：降低心身疾病的阈值；应激促进躯体疾病发生[11]。心理影响脑、植物神经、内分泌和免疫，形成交互反应。应激和抑郁影响的分子过程：应激导致糖皮质激素、促甲状腺素释放激素和促炎性因子释放。抑郁病人中神经递质水平的功能异常破坏了应激反应的HPA轴负反馈调节[12]。自主神经系统的过度活动导致免疫激活以及促炎性因子释放。而促炎性因子反过来又会降低糖皮质激素受体敏感性，导致HPA轴负反馈不足[13]。

3.2 心理-神经-免疫多重交互 包括心心交互、心脑交互、脑内分泌交互、 脑植物神经交互、脑免疫交互、免疫与炎症交互、感染与免疫交互、感染与炎症交互[14]。

3.3 心身多级交互整合作用 社会心理因素内部交互包括应激、创伤、抑郁、焦虑；大脑内部协调交互包括前额叶、前扣带回、海马、杏仁核、下丘脑；植物神经平衡交互包括交感神经、副交感神经； 内分泌交互包括内分泌三大轴； 免疫包括获得性免疫、细胞因子(CK)；基因、表观遗传；靶器官之间交互：靶器官及各种心身疾病、疾病心理与行为反应。心身整合交互作用，即心身统一，心理与身躯的相互影响，互为因果，形成恶性循环，互相导致问题加重。

4 心身医学整合模式的提出

随着脑成像在心血管调节、慢性躯体化疼痛和功能性胃肠疾病研究中的应用，迎来了心身医学研究的新时代，其可演示精神活动对脑干和外周生理的调节机制的脑部过程，进行定量化研究。脑神经中枢可能介导心身活动，并介导心理社会、心理生理因素与心血管疾病间的关系；脑肠轴是功能性胃肠病(FGID)和内脏痛重要的发病机制；躯体痛觉在许多重要的方面受脑活动和外周活动的影响。心身医学全人模式研究中的4个分析层次间的关系如下：A=情绪，B=脑，C=信息传导系统，D=靶器官。半个世纪来，心身医学领域主要的研究模式是A-D、A-C、A-C-D。脑成像研究的重要意义在于使心身医学研究转向A-B-C-D全人系统整合模式，开创了一个新的研究领域，即“心身整合医学”，综合描述活体状态下人脑影响靶器官功能、各系统疾病的心、身、灵发病机制。

A-C-D模型研究发现，冠状动脉疾病病人死亡率增加与抑郁情绪间密切相关，这种关系是由高凝和自主神经调节变化介导的。心身医学整合模式旨在形成一个基于脑机制的假说，涵盖A-B-C-D模式，其组成一个跨学科的研究团队，这个团队既有心身医学家，也有能解释特殊临床现象的神经科学家。心身医学研究者在下面几方面起到关键作用：筛选合适的研究课题；协助建立基于脑的假说，这种假说要包括可解释的多级作用环节；整合研究以A-B-C-D模式保证最终精准的研究成果。

脑干机制是如何调节重要的躯体活动的，以及皮层与皮层下联系是如何来调制脑干机制的，现在已对上述关系进行定量研究，但对脑干的内脏调节机制了解的仍然不多。它是心身医学探索工程中的一个重要研究项目，可以通过研究啮齿类和其他动物的脑干来了解它对心血管、肺脏、造血系统、肾脏、肌肉骨骼系统的调节机制。也可以通过人和动物匹配设计试验，把上述研究结果推广到人体，在试验中，可以运用现有的功能性脑成像技术如功能性磁共振、PET研究皮层与皮层下网络功能联系，新的成像技术(如离子流)可能直接观测到神经元活动，新技术在时间、空间分辨率均高于现有的技术，而且人与动物研究间的一致性也较高。

开展心身医学中的心脑机制研究，通过阐明影响情绪和行为的脑机制，将有助于推动A-B-C-D,心脑身全人模式的研究。在许多疾病状态下如冠心病，很多的负性情绪与不良心脏结局有关，如抑郁、焦虑、敌意、担心、发怒和悲伤等。找到共同的神经机制，可能筛选出与待研究的神经机制相符的心理特征，研创出功能更强、更新的心理测验方法，从而运用于临床和流行病学研究。

心身医学A-B-C-D整合模型机制研究成果可提高诊疗和护理水平。心身医学工作者在临床治疗中，要充分考虑到每个病人在生物、心理、社会性方面的个体差异。整合以上几方面获得的数据信息，解决如何从改变生活方式、放松训练、社交技巧训练、认知行为疗法、其他的心理治疗方法或某种药物等中选择出适合特定个体病人的精准诊疗方法。

5 总结与展望

心身医学相关的心理社会因素对大脑的作用机制方面的研究己取得重大成果，目前已经应用多种先进脑研究的方法对心身灵与心血管效应器官间的双向联系通路进行探索。进一步丰富心身相关的理论模型：心理、社会和环境状态(A)与大脑(B)、信号传导系统(C)和支配器官或疾病(D)相关模式，通过对4个水平的分析，整合多学科的知识体系，进一步阐明 “心身互动”系统机理具有重要意义。运用以往的研究结果和神经科学领域的新方法，揭开心理、行为和社会因素促进健康或引发心身疾病的心理生理机制——心身合一现象之谜。探讨心身疾病的心身整合交互模式机制，普及提高心身医学，整合临床多学科专业，在未来的心身医学研究和临床实践中重视心身相关脑机制的研究，拆除越分越细的生物医学模式专科设置的“围墙”，创建跨学科整合医学模式：心身医学与精准医学整合。心身医学整合模式意义深远，它不但影响到临床的医疗模式，也影响到如何保持促进心身健康，甚至影响到人类对自身的再认识。