在灵长类进化过程中，大脑皮质不断扩展，尤以前额叶皮质（PFC）最为显著。PFC位于大脑皮质前部，占据大片区域。这一扩展推动了人类认知能力的大幅提升，但也可能是人类精神病理现象发生率高、表现多样的部分原因。

几乎所有精神障碍及许多神经系统疾病，都与PFC功能障碍有关。因此，揭示PFC在健康与疾病状态下参与认知和情绪活动的脑机制，已成为神经科学、精神病学乃至整个科学领域的核心研究目标。

PFC的几个特点与其在精神障碍中的作用有关。PFC包含至少20个亚区，也称Brodmann区。这些亚区仅按细胞构筑特征划分，也就是依据不同类型神经元及其他细胞的构成来分区。这些神经元分支密集，彼此高度连接。细胞构成的差异，可能使各亚区以不同方式处理信息，进而产生不同的输出、承担不同的功能。

通常，人们会根据功能对PFC作一个大致区分：腹内侧区和眶额区参与情绪、动机相关行为；外侧区则与工作记忆、认知灵活性和行为抑制等认知功能有关。这些功能体现了执行或认知控制活动，也是多种决策过程的重要组成部分。左右两侧PFC的功能并不完全对称，因此还存在更细的分工，参与语言产生和理解的Broca区就是一例。

额极位于PFC最前端，也是人类与其他灵长类动物差异最显著的部位，参与复杂序列规划、多任务处理和创造性思维等更复杂的功能。近年来，PFC的功能梯度受到持续关注：从尾侧到吻侧，基本执行功能逐渐呈现出更复杂的形式。即使在相对原始的小鼠PFC中，近期研究也在细胞和分子基因表达（转录组学）方面发现了类似梯度。这些梯度与精神病学相关的行为功能相对应。

PFC在组织结构上的另一个重要特点，是它广泛连接并控制着其他脑区。它在解剖上与所有其他主要脑系统相连，包括大脑皮质后部的感觉区和联合区、运动皮质，海马和杏仁核等边缘系统结构，下丘脑和垂体－肾上腺轴，以及脑干和中脑的上行神经递质系统。后者参与调节应激与意识状态，包括胆碱能系统，以及多巴胺能、去甲肾上腺素能和5-羟色胺能等单胺能系统。

前扣带皮质与颗粒层更发达的PFC联系紧密，通常被视为额叶执行网络的重要中继站。这一判断的一个重要依据，是前扣带皮质含有一些特殊的巨大神经元；除前扣带皮质外，这类神经元仅见于PFC。

有些功能网络的组织方式，超出了单纯从解剖分区分析PFC功能的范畴，默认模式网络（DMN）就是一例。研究者在功能磁共振成像（fMRI）研究中发现了这一网络，其中包括与后扣带皮质、楔前叶相连接的内侧前额叶皮质结构。DMN在自传体记忆、自我概念和「思维漫游」等内省活动中发挥重要作用。这些活动显然会从元认知层面影响精神病性症状、抑郁性反刍，以及注意缺陷多动障碍（ADHD）中的注意缺陷。

当前一个重要问题是：网络中的各个节点如何影响网络输出，不同网络之间又如何相互作用？对PFC而言，还需要弄清各个亚区如何通过动态相互作用产生行为。常规神经影像学方法很难回答这些问题，需要采用时间分辨率极高的技术，例如用于人类研究的脑磁图。

非人灵长类动物的许多PFC亚区与人类同源，相关研究则可采用现代电生理学、光遗传学和化学遗传学技术。近期一项研究通过化学遗传学操控，追踪了新世界狨猴PFC中的选择性功能效应，这些效应与人类抑郁有关。

PFC与精神分裂症、抑郁、成瘾、孤独症、ADHD、强迫障碍（OCD）、创伤后应激障碍（PTSD）和额颞叶痴呆等疾病密切相关，在其中发挥着重要作用。这些疾病的症状复杂，主要涉及认知或情绪异常。疾病如何损害认知功能，也是研究者广泛关注的问题。例如，ADHD中的冲动症状和OCD中的强迫症状，可能分别在一定程度上由PFC认知控制失效来解释。

共病现象以及DSM-5等类别式诊断体系中一些表面上的矛盾，常常使疾病分类更加复杂。本文作者Trevor W. Robbins据此提出，诊断或许应更多采用维度方法，从亚型和谱系理解疾病。借助机器学习和人工智能，未来或许可以用复杂算法描述精神障碍及其易感状态。算法可纳入多个不同功能性神经网络的成分，而这些网络分别受不同PFC亚区的影响。

这种计算方法或许有助于整合不同层面的亚型划分：既考虑遗传、蛋白质组、免疫、细胞、神经化学、神经网络和行为（如特定执行功能）等因素，也结合症状、治疗反应等临床标准。

PFC成熟较晚，其控制功能可能因此不够稳定，使个体在生命早期尤其容易罹患精神障碍。例如，大脑可能因此缺乏适应性应激应对机制。

OCD和抑郁等多种精神障碍，可能涉及某些PFC亚区活动过度。过度活动造成的功能损害，与这些亚区活动不足或受损后的功能损害可以同样明显。这种过度活动可能源于兴奋性（谷氨酸能）神经元与抑制性（GABA能）局部中间神经元之间的失衡。由此引起的变化，例如深吸引子网络（deep attractor networks）的变化，可能导致强迫观念、反刍等精神症状。

PFC的成熟很可能受到多种遗传和环境因素的共同调控。作者认为，到了生命晚期，PFC较高的代谢需求，几乎肯定会使其尤其容易受到额颞叶痴呆等神经退行性疾病的影响。

从病因看，PFC损害可能直接引起症状，也可能使症状表现更加明显。近期研究提示，不同精神障碍可能存在共同的神经网络基础，这一网络与额叶执行功能有许多共同之处。研究者据此提出了精神病理学因子（p）或神经精神病理学因子（NP）的假说。这或许能解释一些跨诊断的共同症状及共病，也可能更普遍地反映罹患精神疾病所带来的应激影响。

作者认为，当前许多精神障碍的药物治疗和认知治疗，很可能通过影响PFC网络发挥作用。例如，裸盖菇素等致幻剂可能重塑DMN的连接。对于未来的治疗，他提出，需要高度特异地作用于神经网络，不断进步的神经调控技术有望满足这一需求。在适当情况下，这些技术既可用于刺激，也可用于抑制。具体包括脑深部刺激，以及基于无创经颅磁刺激、聚焦超声和时间干涉刺激的方法，未来或许还包括化学遗传学刺激。

围绕这些问题的探索，将使PFC继续处于未来神经精神病学研究的前沿。

文献索引：Robbins TW. The frontal cortex in mental disorders. World Psychiatry. 2026 Oct;25(3):346-347. doi: 10.1002/wps.70077.

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