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新聞快訊:科學家成功打造微腦揭示精神分裂症與雙相情感障礙大腦異常訊號
2025年末,美國約翰霍普金斯大學團隊利用實驗室培養的豌豆大小類腦器官(微腦),首次精準揭露精神分裂症與雙相情感障礙患者神經元在電生理活動上的顯著差異。透過多電極陣列記錄與機器學習分析,研究成功辨識兩類精神疾病的獨特神經訊號特徵,準確度最高達92%,為精神疾病的客觀診斷和精準用藥提供全新技術平台。此成果發表於國際期刊《APL Bioengineering》,標誌精神病理研究邁入生物標誌物時代的里程碑。
微腦技術突破精神疾病神經訊號辨識侷限
精神分裂症與雙相情感障礙長期缺乏準確生物標誌物,診斷及治療多依賴臨床症狀判斷與經驗試錯。約翰霍普金斯團隊自患者細胞誘導多能幹細胞(iPSCs)培養出微型大腦組織,模擬真實大腦神經元的組成與功能。研究利用多電極陣列(MEA)實時監測微腦電生理訊號,結合機器學習演算法區分健康、精神分裂症及雙相情感障礙的神經活動模式,證明此技術能在細胞層級具體觀察並區分兩類疾病的神經元「失火」現象。
精神分裂症微腦表現出電訊號時間延遲及激烈反應減弱,雙相情感障礙則呈現不規則爆發性活動。此模式在未受刺激時辨識準確率達83%,施以微弱電刺激後升至92%。此發現不僅促進疾病診斷客觀化,也為基因和分子層面理解精神疾病病理機制奠定基礎,展現強大藥物篩選與治療預測潛力。
能量代謝異常與精神疾病的關聯擴大研究視野
與類腦器官技術同步推進的,還有克利夫蘭診所與Baszucki Group在神經病理代謝標記上的合作,指出大腦能量代謝失衡可能是精神疾病發生的重要原因。這類代謝標記可用於生物標誌物篩選,協助調整治療策略。全球神經學界持續聚焦代謝調控,試圖突破精神疾病難治療的瓶頸。
此外,跨領域研究正逐步延伸至體內微生物,特別是與大腦疾病潛在關聯的真菌,揭示腸腦軸及免疫調節在精神與神經病理上的可能角色,為未來精神疾病病理學與治療帶來新方向。
精神科藥物複雜性需理性理解與社會支持
精神科藥物種類繁多且使用規範複雜,是患者及其家屬面臨的重大挑戰。專家強調,清楚了解不同藥物的作用及副作用,有助推動理性用藥與社會支持,減少誤解與偏見,提升患者福祉。此議題凸顯精神醫療體系與社會大眾對精神科藥物的雙重挑戰,是推動醫療制度改革的關鍵。
心理健康社會化趨勢與跨國教育創新
全球心理健康意識提升,在中國Z世代中,注意缺陷多動症(ADHD)更成為流行社交標籤,反映年輕世代對心理狀態的認同與社會化,引發公共衛生及文化研究關注。同時,馬里蘭大學等國際機構積極推動臨床護理訓練創新,結合生酮代謝療法等非傳統治療方法,持續改革精神醫療教育體系,提升多元治療成效。
這些措施為全球精神醫療及神經科學的研究與應用帶來突破性契機,未來將有更多融合生物技術與臨床實踐的跨領域創新成果。
未來方向:擴大類腦器官應用與藥物個人化治療前景
學者建議後續研究納入更多元和大規模患者樣本進行縱向追蹤,整合基因組學、炎症生物標誌物及神經電生理數據,建立多層次綜合精神疾病模型。另一重要目標為利用微腦平台預測臨床藥物反應,有望開發個人化治療方案,減少現有精神疾病治療的試錯困境。研發團隊計畫擴展模型至重度憂鬱症及分裂情感性障礙等,打造更完整的精神病理診斷及維護工具。
台灣在類腦器官與再生醫學領域積極投入,未來可結合國際成果,促進本地精神醫學轉型升級,造福更多患者。
建議可參考「微腦揭示了精神分裂症和雙相情感障礙的明顯大腦跡象」以取得更多資訊。






