颠覆认知：提高专注力，可能要“关掉”大脑而不是“激活”它

10 月前

颠覆认知：提高专注力，可能要“关掉”大脑而不是“激活”它-肽度TIMEDOO

注意力障碍（如注意缺陷多动障碍，ADHD）的核心特征之一，是大脑在“信号”与“噪声”之间的区分能力受损。大脑持续接收大量信息，而有效注意力依赖于过滤无关干扰、识别关键信息的能力。传统治疗多通过兴奋前额叶皮层等注意力相关神经环路来改善症状，但一项最新研究提出了不同思路。

近日，发表于《Nature Neuroscience》的研究显示，Homer1 基因在调控注意力过程中发挥关键作用，其机制并非增强神经活动，而是通过降低背景神经噪声来提升专注能力。研究发现，在前额叶皮层中，Homer1 的两个特定转录变体水平降低，可使神经活动更加“安静”，从而显著改善注意力表现。

该研究由洛克菲勒大学（Rockefeller University）Skoler Horbach Family Laboratory of Neural Dynamics and Cognition 团队完成。研究负责人 Priya Rajasethupathy 表示，这是首次发现某一基因可通过调节大脑信噪比（signal-to-noise ratio）直接影响注意力功能，并且该机制与人类相关。

从遗传多样性中锁定关键基因

研究团队最初并未预期会聚焦于 Homer1。尽管该基因在突触传递（neurotransmission）中早已被广泛研究，且其相互作用蛋白曾在多项注意力障碍遗传学研究中出现，但此前并无直接证据表明 Homer1 本身参与注意力调控。

研究人员对近 200 只遗传背景高度多样化的小鼠进行了全基因组扫描，这些小鼠来自八个不同的亲本品系，其中部分具有野生血统，以模拟人类群体的遗传多样性。结果显示，注意力表现最佳的小鼠，其前额叶皮层中 Homer1 表达水平显著较低。

进一步分析发现，Homer1 所在的遗传位点可解释约 20% 的注意力差异，这一效应在复杂行为性状研究中极为罕见。研究人员随后确认，真正发挥作用的是 Homer1a 和 Ania3 两种转录变体，而非 Homer1 的全部形式。

关键发育窗口决定注意力结果

实验还表明，在青春期这一特定发育窗口内降低 Homer1a 和 Ania3 的表达，可使小鼠在多项注意力任务中反应更快、准确率更高、受干扰程度更低。而在成年期进行相同操作则未观察到显著效果，提示 Homer1 对注意力的影响具有明确的发育阶段依赖性。

在机制层面，研究发现 Homer1 下调会促使前额叶皮层神经元上调 GABA 受体（γ-aminobutyric acid receptors），即神经系统的主要抑制性“刹车”机制。这一变化降低了神经元的基础放电水平，但在关键刺激出现时产生更集中的反应，使神经活动更加高效和精准。

研究人员指出，这种“低背景、强信号”的活动模式，有助于大脑在复杂环境中屏蔽无关信息，提高注意力稳定性。

为注意力障碍治疗提供新方向

目前用于 ADHD 的主要药物为兴奋剂类药物，其作用机制是增强前额叶神经活动。本研究则提出，降低神经背景噪声、提升信噪比，可能是一条全新的治疗路径。

值得注意的是，既往研究已将 Homer1 及其相关通路与 ADHD、自闭症（autism）和精神分裂症（schizophrenia）等多种神经发育和精神疾病联系起来。研究团队认为，针对 Homer1 剪接位点（splice site）的精准药物干预，或可成为未来调控注意力和认知功能的新策略。

Rajasethupathy 表示，该研究为理解注意力的遗传与神经生物学基础提供了新的框架，也为开发“镇静型”而非“刺激型”的注意力障碍治疗手段奠定了基础。