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重磅汇总！2024年神经精神疾病研究十大进展

心榜 · 公众号 · · 2025-02-17 12:07

正文

整理：存源、一木、雨飞

原排版：张心雨桐

在医学发展的历程中，我们始终在追问：如何帮助瘫痪的患者重新站立？如何阻止记忆在痴呆中逐渐消逝？那些深陷抑郁的人们，又该如何重获生活的希望？2024年，神经精神疾病领域的十项重大突破，为这些关乎人类健康的核心问题带来了突破性的新认知。

从革新性地发现下丘脑深部脑刺激可以促进脊髓损伤后的运动功能恢复，到首次揭示抑郁症患者突显网络的双重病理特征；从构建首个阿尔茨海默病（AD）多模态细胞图谱，到发现新冠病毒可直接攻击多巴胺神经元——这些突破不仅拓展了我们对神经系统疾病的认知边界，更为临床治疗开辟了全新途径。

令人振奋的是，这些研究展现出神经医学正在经历深刻的范式转变。我们不再局限于传统的单一药物治疗，而是开始整合多元化手段；不再满足于简单的症状管理，而是深入病理机制寻找根本性解决方案；更重要的是，从痴呆预防的全生命周期管理，到血液生物标志物的早期筛查，预防医学的理念正在重塑疾病诊疗模式。让我们一起走进2024年神经精神疾病研究的前沿，探索这些为医学带来希望的重大发现。

抑郁症个体前额叶-纹状体突显网络扩展

▷相关论文：Lynch CJ, Elbau IG, Ng TH, et al. Frontostriatal salience network expansion in individuals in depression. Nature. 2024;633(8030):624-633. doi:10.1038/s41586-024-07805-2

抑郁症的神经机制研究长期受限于生物标志物的匮乏。抑郁症是否存在兼具稳定性与动态性的脑网络生物标志物？

威尔康奈尔医学院团队在《自然》（Nature）的研究中，通过密集纵向脑成像（单个体最高62次扫描）揭示突显网络（salience network）的双重病理特征：在结构层面，该网络在患者皮层中的覆盖范围较健康人群扩大近两倍，且这种扩张在症状出现前（如青春期前儿童）已稳定存在，提示其作为神经发育风险标志的潜力；在功能层面，伏隔核-前扣带回等关键连接的强度波动与快感缺失、焦虑等核心症状动态相关，并能预测未来症状恶化。研究进一步发现，突显网络通过侵占默认模式网络、额顶叶网络的空间资源，破坏多网络协同机制，导致认知情感整合障碍。

这一“结构稳定-功能动态”的二元模型突破了传统生物标志物的单一维度局限，为抑郁症的早期预警（基于结构特征）与个体化治疗（追踪功能波动）提供了全新范式。

▷来源：Nature

学术影响：

>>诊断革新：

基于脑网络特征提升诊断客观性（准确率78.4%）；

>>治疗优化：

动态连接特征指导神经调控精准干预；

>>范式转型：

确立纵向多模态脑成像研究新标准；

>>预警突破：

儿童期网络标志物识别锁定预防窗口。

家庭经颅直流电刺激治疗重度抑郁障碍：

一项完全远程的 II 期随机对照试验

▷相关论文：Woodham RD, Selvaraj S, Lajmi N, et al. Home-based transcranial direct current stimulation treatment for major depressive disorder: a fully remote phase 2 randomized sham-controlled trial. Nat Med. 2025;31(1):87-95. doi:10.1038/s41591-024-03305-y

抑郁症患者常面临药物治疗应答不足或副作用困扰，亟需可及性高、耐受性好的替代疗法。2024年全球首个完全远程家庭经颅直流电刺激（tDCS）Ⅱ期临床试验完成。那么，非侵入式脑刺激疗法远程缓解重度抑郁障碍效果如何？

国际多中心团队在《自然·医学》（Nature Medicine）的研究中，通过首个完全远程、双盲对照的Ⅱ期临床试验（NCT05202119），验证了tDCS的疗效与安全性。174例中重度抑郁症患者随机接受主动tDCS或假刺激治疗，结果显示：主动治疗组抑郁症状相较假刺激组显著减轻（汉密尔顿量表评分改善9.41分 vs 7.14分），且疗效持续至开放标签阶段。该方案通过远程监控实现高依从性（85%完成率），仅报告轻微头皮刺激等非严重不良事件。

研究证实，tDCS通过调控前额叶神经活动，为药物难治性、偏远地区或拒绝药物治疗的患者提供了安全便捷的新选择。

▷研究使用的tDCS装置Flow FL-100 tDCS. 图源：tdcsdevices.com

学术影响：

>>治疗革新：

首个完全远程tDCS方案，填补非药物治疗空白；

>>可及提升：

居家治疗降低医疗门槛，惠及药物难治及偏远人群；

>>模式转型：

远程监控优化医疗资源分配，推动精准精神医学。

阿尔茨海默病综合多模态细胞图谱

▷相关论文：Gabitto MI, Travaglini KJ, et al. Integrated multimodal cell atlas of Alzheimer’s disease. Nat Neurosci. 2024;27(7):1-15. doi:10.1038/s41593-024-01774-5

AD的病理进展涉及复杂的细胞动态变化，但其时空异质性长期未被系统解析。特定脑细胞变化是否会引起AD病情恶化？

美国国立卫生研究院（NIH）与艾伦研究所团队在《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）的研究中，整合多组学、空间基因组学及BRAIN Initiative参考图谱，构建了首个AD多模态细胞图谱。研究分析了84例AD患者（平均死亡年龄88岁）的中颞回（middle temporal gyrus）样本，通过疾病伪进展评分系统揭示了AD进展的“两阶段模式”：病理缓慢积累，伴随炎症细胞激活（如小胶质细胞）和部分抑制性神经元丢失，同时脑内启动修复机制（如髓鞘再生）；病理指数级增长，关键神经元（如兴奋性神经元）大量死亡，导致认知功能全面崩溃。

跨队列验证表明，这一“两阶段模型”在淀粉样蛋白沉积、tau病理及认知衰退中具有普适性，提示神经元与非神经元细胞的协同退化是AD进展的核心机制。

▷图源：Nature

学术影响：

>>病理机制突破：

首次系统描绘AD细胞类型特异性响应，为靶向干预提供精确图谱；

>>诊断分层工具：

疾病伪进展评分可优化患者分期，指导个体化治疗时间窗选择；

>>治疗靶点挖掘：

早期炎症小胶质细胞与晚期神经元丢失的分子通路或成新药开发焦点；

>>技术范式推广：

多模态整合策略为其他神经退行性疾病研究提供方法论模板。

恢复海马区糖代谢挽救AD认知障碍

▷相关论文：Minhas PS, Jones JR, Latif-Hernandez A, et al. Restoring hippocampal glucose metabolism rescues cognition across Alzheimer's disease pathologies. Science. 2024;385(6711):eabm6131. doi:10.1126/science.abm6131

AD的脑葡萄糖代谢障碍长期被视为病理伴随现象，但其因果作用机制不明。通过纠正脑葡萄糖代谢缺陷，能否逆转AD认知障碍？背后的原理是什么？

美国宾夕法尼亚大学团队在《科学》（Science）的研究中，揭示AD中星形胶质细胞的吲哚胺-2,3-双加氧酶1（IDO1）异常激活是代谢缺陷的核心驱动因素。研究发现，淀粉样蛋白（Aβ）与tau寡聚体通过激活IDO1，将色氨酸（TRP）代谢为犬尿氨酸（KYN），后者通过芳香烃受体（AhR）信号抑制糖酵解关键酶表达，导致乳酸生成减少。

在AD小鼠模型中，抑制IDO1可恢复海马区葡萄糖代谢，挽救长时程增强（LTP）与记忆功能。进一步利用AD患者星形胶质细胞-神经元共培养模型证实，IDO1抑制剂提升乳酸分泌并改善神经元代谢摄取，提示其直接修复神经胶质代谢耦合的能力。

▷图源：Science

学术影响：

>>机制突破：

首次建立“IDO1-KYN-AhR”轴作为AD代谢障碍的核心通路，挑战传统淀粉样蛋白假说；

>>治疗新靶点：

IDO1抑制剂（如Epacadostat）已用于癌症临床试验，或可快速转化至AD治疗；

>>代谢干预策略：

验证脑乳酸代谢恢复对认知功能的挽救作用，为AD提供非抗体类疗法新方向；

>>诊断标志物潜力：

脑脊液KYN水平或成AD早期代谢失调的生物标志物。

意识障碍中的认知-运动解离现象

▷相关论文：Bodien YG, Allanson J, Cardone P, et al. Cognitive Motor Dissociation in Disorders of Consciousness. N Engl J Med. 2024;391(7):598-608. doi:10.1056/NEJMoa2400645

意识障碍患者中，部分个体虽无可见行为反应，仍可能保留隐秘的认知能力（即“认知运动解离”）。意识障碍患者隐藏的认知能力，该如何精准识别？

《新英格兰医学杂志》（NEJM）发表了麻省总医院牵头的国际团队开展的一项为期15年的多中心研究，通过联合功能磁共振成像（fMRI）与脑电图（EEG）技术，系统评估了353名患者的意识状态。研究发现，241名表面无反应的患者中，25%存在对指令的神经活动响应（如通过EEG检测到“想象握拳”任务激活），证实其具备认知运动解离。此类患者更常见于年轻、脑外伤后及病程较长群体。相比之下，有行为反应的患者中38%存在更复杂的隐藏认知活动。研究强调，依赖行为观察可能严重低估患者的意识水平，导致护理不足或过早终止生命支持。

▷无意识状态（UWS）、微意识状态（MCS）和健康对照者的典型脑成像和神经生理学结果。图源：sciencedirect

学术影响：

>>诊断技术革新：

推动fMRI/EEG联合检测成为意识评估的金标准，减少误诊风险；

>>临床决策优化：

识别认知运动解离患者，指导个体化康复方案与沟通策略；

>>伦理实践挑战：

需重新定义“意识”的医学与法律标准，避免生命支持决策的伦理争议；

>>预后评估改进：

隐藏认知能力与神经功能恢复潜力相关，可预测长期康复可能性。

SARS-CoV-2感染导致多巴胺能神经元衰老

▷相关论文：Yang L, Kim TW, Han Y, et al. SARS-CoV-2 infection causes dopaminergic neuron senescence. Cell Stem Cell. 2024;31(2):196-211.e6. doi:10.1016/j.stem.2023.12.012

COVID-19的神经系统后遗症机制长期不明，限制了针对性干预策略的开发。2024年《细胞·干细胞》（Cell Stem Cell）上发表的一项研究，回答了这个问题：新冠病毒感染如何导致长期神经系统退行性风险？

美国威尔康奈尔医学院团队通过人类干细胞分化的神经元模型，研究者发现病毒通过ACE2受体侵入多巴胺神经元，激活炎症与衰老通路，导致神经黑色素合成减少及运动功能相关蛋白表达下降。这一现象在COVID-19死亡患者的黑质组织中得到验证，并伴随多巴胺神经元数量显著减少。研究进一步从FDA已批准药物中筛选出利鲁唑、二甲双胍、伊马替尼三种候选分子，证实其可通过阻断病毒入侵或抑制衰老信号通路逆转神经元损伤。

这一发现不仅解释了COVID-19患者帕金森样症状的生物学基础，首次揭示新冠病毒直接攻击多巴胺能神经元并诱发细胞衰老的核心病理机制，更为“老药新用”应对神经后遗症提供了直接证据，同时提示需建立感染者长期神经退行监测体系。

▷感染COVID-19的脑组织神经元损伤与神经炎症显著升高. 图源：Danielle Beckman

学术影响：

>>机制突破：

揭示病毒直接攻击多巴胺神经元的新病理路径；

>>治疗转化：

锁定三种可快速临床转化的神经保护药物；

>>临床预警：

呼吁系统性监测感染者帕金森病等神经退行性疾病风险。

下丘脑深脑刺激促进脊髓损伤后步态恢复

▷相关论文：Cho N, Squair JW, Aureli V, et al. Hypothalamic deep brain stimulation augments walking after spinal cord injury. Nat Med. 2024. doi:10.1038/s41591-024-03306-x

脊髓损伤（SCI）导致大脑与脊髓间的运动信号通路中断，传统干预手段（如脊髓电刺激）虽能部分缓解症状，但难以实现持久的功能重塑。能否通过神经调控技术，实现SCI后运动功能恢复呢？

洛桑联邦理工学院（EPFL）与洛桑大学医院（CHUV）团队在《自然·医学》（Nature Medicine）的研究中，通过靶向非传统运动调控区——外侧下丘脑（LH），揭示了深部脑刺激（DBS）促进神经可塑性的全新机制。研究发现，激活LH的谷氨酸能神经元可驱动脑干腹侧巨细胞核（vGi）与脊髓残存通路的代偿性连接，进而改善啮齿类动物的步态功能。在两名慢性不完全性脊髓损伤患者的临床试验中，LH-DBS不仅显著提升步行速度和耐力，更诱导了神经网络的长期适应性重组——即使关闭刺激，运动功能仍持续改善。

这一发现颠覆了“运动功能仅由皮层-脊髓通路主导”的传统认知，证明下丘脑通过整合多层级神经网络实现功能代偿，为脊髓损伤治疗提供了新范式。

▷图源：Nature Medicine

学术影响：

>>理论革新：

颠覆传统运动调控脑区定位，揭示下丘脑通过脑干-脊髓代偿通路驱动神经重塑；

>>临床转化：

DBS联合康复训练突破慢性脊髓损伤功能恢复瓶颈，实现症状缓解向神经修复跃迁；

>>技术标杆：

跨物种全脑时空图谱为复杂神经疾病的靶点筛选与干预策略提供标准化路径。

非侵入性脊髓电刺激治疗

慢性四肢瘫痪患者的手臂和手部功能障碍

▷相关论文：Moritz C, Field-Fote EC, Tefertiller C, et al. Non-invasive spinal cord electrical stimulation for arm and hand function in chronic tetraplegia: a safety and efficacy trial. Nat Med. 2024;30(5):1276-1283. doi:10.1038/s41591-024-02940-9

慢性颈脊髓损伤（SCI）患者的手臂与手部功能丧失长期依赖侵入性治疗，而手术风险与高昂成本限制了其广泛应用。那么，通过非侵入性脊髓电刺激，能否实现安全恢复慢性四肢瘫痪患者的上肢功能？

瑞士洛桑联邦理工学院团队在《自然·医学》（Nature Medicine）的研究中，通过多中心临床试验验证了非侵入性电刺激技术（ARCEX疗法）的临床价值。该技术通过体表电极靶向调控脊髓神经环路，结合康复训练激活神经可塑性，使72%的慢性四肢瘫痪患者（损伤≥1年）在力量与功能维度达到临床显著改善。

这一突破不仅避免了植入手术风险，更首次证实非侵入性电刺激可通过激活脊髓固有神经网络实现功能重塑，为神经修复提供了全新范式。

▷图源：Nature Medicine

学术影响：

>>治疗革新：

非侵入性设计突破手术依赖，适用人群扩展至感染高风险患者；

>>可及提升：

治疗成本降低40%，便携设备支持居家康复，惠及基层医疗；

>>机制拓展：

脊髓神经可塑性激活策略为帕金森病等退行性疾病提供新靶点。

痴呆预防、干预与护理：

柳叶刀常设委员会2024年报告

▷相关论文：Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, et al. Dementia prevention, intervention, and care: 2024 report of the Lancet standing Commission. Lancet. 2024;403(10442):P2673-2736 . doi:10.1016/S0140-6736(24)01296-0

痴呆症可能在临床确诊的十几年前就悄然发生。那么，对于全生命周期的各个阶段，干预降低痴呆风险有何异同？

《柳叶刀》（LANCET）痴呆预防委员会2024年报告扩展了可干预的痴呆危险因素，新增视力受损与高LDL胆固醇，使总可控因素达14项。研究通过多国队列数据分析证实，从儿童期持续干预（如教育、社交支持）至老年期（如管理血管风险、保护脑部创伤），可显著降低痴呆风险——即使在高遗传风险人群中，干预仍能减少40%的发病可能。

基于此，报告提出13项全球行动建议，涵盖个人行为（如戒烟、认知训练）与政策层面（如改善空气质量、社区支持）。经济模型显示，仅是在英国实施干预（如减少酗酒、控制高血压），即可节省约40亿英镑医疗与社会成本。

▷图源：alzheimersresearchuk.org

学术影响：

>>干预策略扩展：

首次纳入视力与胆固醇管理，推动痴呆预防从“老年聚焦”转向全生命周期覆盖；

>>经济价值凸显：

证实预防性投入的长期成本效益，激励政府优先制定公共卫生政策；

>>个性化预防：

基因风险分层结合可控因素干预，为高危人群提供精准管理路径；

>>全球行动框架：

13项建议整合医学与社会支持，呼吁跨部门协作应对痴呆危机。

AD初级与二级预防中的血液生物标志物

▷相关论文：Palmqvist S, Tideman P, Cullen N, et al. Blood Biomarkers to Detect Alzheimer Disease in Primary Care and Secondary Care. JAMA. 2024;332(4):321-330. doi:10.1001/jama.2024.13855

传统的AD的病理诊断，依赖于侵入性检测（如脑脊液分析）或高成本影像学检查，限制了早期筛查的可及性。在初级与二级预防中，血液生物标志物能否有效提升AD的诊断准确性？

瑞典隆德大学团队在《美国医学会杂志》（JAMA）的研究中，通过前瞻性多队列分析（1213例认知症状患者），验证了基于血浆的淀粉样蛋白概率评分2（APS2）与p-tau217百分比在临床实践中的诊断效能。研究发现，APS2在初级保健队列中诊断准确率达91%（AUC 0.97），显著优于初级保健医生的临床综合评估（61%）；在二级保健中，APS2准确率同样高达88%-91%，超越痴呆症专家的73%。值得注意的是，单独使用p-tau217百分比（非联合APS2）的诊断准确性达90%，与APS2等效，提示其可作为独立标志物简化检测流程。研究进一步证实，50%的认知症状患者存在AD病理，而血液检测可精准识别此类人群，减少对传统方法的依赖。

▷AD疾病诊断中使用的关键血液生物标志物. 图源：Nature Aging

学术影响：

>>诊断革新：

血液检测准确率突破90%，为AD早期筛查提供普适工具；

>>流程优化：

简化初级保健路径，降低专科转诊需求；

>>资源替代：

替代高成本检测（如PET），年均可节省医疗支出30%；

>>指南迭代：

推动血液标志物纳入临床指南，加速治疗窗口前移。

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