Brain：N-甲基-D-天冬氨酸受体调节与精神疾病中的感知推断动态失衡的关系

感知推断是将外部感官信号与内在预测结合的过程，是大脑理解模糊环境的重要能力。然而，在精神分裂症（Scz）等精神疾病中，感知推断可能失败，导致幻觉和妄想等症状。本研究探讨了N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）功能不足对感知推断的影响，并通过双盲安慰剂对照交叉实验和精神分裂症患者的病例对照研究，揭示了NMDAR在感知推断动态变化中的作用。

研究包括28名健康志愿者的S-ketamine实验和一组精神分裂症患者的对照研究。参与者分别接受NMDAR拮抗剂S-ketamine或安慰剂的静脉注射，并完成双稳态感知任务。任务使用模糊的结构-运动刺激，要求参与者报告感知到的旋转方向及其信心度。通过比较安慰剂组与药物组的数据，研究分析了感知推断中外部输入（感官信号）与内部预测（过往经验）之间的权重变化。

图1：任务设计与实验流程

实验结果表明，NMDAR功能不足会使感知推断偏向外部模式，即感知更多依赖外部信号而非内部预测。具体表现为S-ketamine组对外部输入的敏感性显著增强（β = 0.45, p < 0.001），并伴随内部预测影响减弱。在精神分裂症患者中，与健康对照相比，对外部信号的依赖同样显著增强（β = 0.75, p < 0.001）。进一步的隐马尔可夫模型分析显示，感知推断在外部模式和内部模式之间以约180秒的周期交替变化。S-ketamine或精神分裂症状态下，外部模式的持续时间显著延长，导致更频繁的感知失真。

研究还通过基于经验的GLM-HMM模型，探索了外部和内部模式的动态平衡对感知和元认知的影响。外部模式下，感知更精准，但与内在预测相关的稳定性较低；而在内部模式下，感知受过去经验驱动，但易受模糊信号的干扰。值得注意的是，这种模式切换与疲劳或注意力状态无关，进一步证实了NMDAR功能对感知动态调节的直接作用。

图2：S-ketamine实验与精神分裂症病例对照研究中的感知模式动态变化

研究最后指出，NMDAR功能不足导致感知推断从内部模式转向外部模式，这种动态失衡可能解释精神分裂症中幻觉和妄想的短暂和反复特性。研究结果为精神疾病的预测处理理论提供了实验证据，并提示通过调节NMDAR功能来恢复感知模式平衡可能是一种有效的干预手段。

原始出处：

Weilnhammer, V., Rothkirch, M., Yilmaz, D., et al. N-methyl-D-aspartate receptor hypofunction causes recurrent and transient failures of perceptual inference. Brain, 2025. DOI: 10.1093/brain/awaf011