執行功能的遺傳機制研究

《執行功能的遺傳機制研究》是依託北京師範大學，由陳春輝擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：執行功能的遺傳機制研究
• 依託單位：北京師範大學
• 項目負責人：陳春輝
• 項目類別：面上項目

項目摘要

執行功能是人類的核心認知功能，其衰退也是精神疾病的核心症狀。但是執行功能包含什麼結構和成分、各成分與哪些基因相關、這些基因是否以及如何通過腦網路發揮作用，還缺乏相應研究。因此，本項目擬測查480人的全面的執行功能、前期工作篩選出的30個相關基因位點、大腦結構和功能圖像等數據，對這些問題進行探索。項目將首先從行為上構建執行功能的成分模型，接著識別各成分的腦網路，然後探索各成分獨特的關聯基因及基因網路，最後分析基因在大腦內的表達和對大腦結構與功能的影響。通過綜合基因對行為和腦的效應以及基因在其腦網路中的表達信息，解釋基因和腦影響執行功能的內在機制。本項目的執行對於理解執行功能的心理內涵、開發提高執行功能的行為和腦刺激訓練方案、理解相關精神疾病的發病機理和病程，都具有重要的理論和現實意義。申請人和團隊具有豐富的研究經驗和長期穩定的合作關係，具有所需的所有設備條件，能保證本項目按計畫順利實施。

結題摘要

執行功能是一個較為寬泛的心理學概念，常常涉及推理、計畫、問題解決、認知靈活性、抑制控制等許多認知任務，也是記憶、語言、學習等高級認知功能的基礎，是心理學研究的重要領域。但是關於執行功能的結構還存在整體性和多樣性的爭論，執行功能是否可以區分為不同成分以及這些成分是否有不同的腦和遺傳機制還不清楚，這些成分如何受到基因和環境的共同影響也缺乏研究。本項目通過測查一批被試的多個執行功能任務、基因、腦成像數據，闡明了執行功能的刷新、轉換、共同抑制是三個不同的認知成分，分別與SCFD2、WNT11、SNX19這三個基因密切相關，且三個成分分別對應不同的大腦結構網路：刷新對應著頂葉、緣上回、顳極和希氏回，轉換對應腦島和希氏回，共同抑制對應旁海馬區域。基因和環境因素能互動影響執行功能，其中LAMP5、SLC4A7、LRRK1基因與親子關係互動影響刷新能力，CALM2基因與親子關係互動影響轉換能力，FEZ2基因與親子關係互動影響共同抑制，CNPE3基因與焦慮互動影響刷新能力。這些結果說明對於不同基因型的個體，親子關係、焦慮等環境因素與執行功能有不同的關係。此外，我們還發現了神經遞質相關的COMT和BDNF基因能夠互動影響雙側額葉多個區域靜息活動的局部一致性，以及五羥色胺相關的基因能夠預測杏仁核體積。這些研究表明執行功能不同的成分有不同的腦和遺傳基礎，且受到環境因素的調節。這有助於理解執行功能的心理學內涵、理解生理-心理的相互關係，對相關認知功能的干預訓練提供了科學指導。