第一节　引言

1988年可以说是计算神经科学发表“宣言”的一年。Sejnowski等发表在《科学》上的这篇“宣言”里提到，这一新兴跨学科研究领域的诞生有3个历史因素：①神经科学的研究进展产生了大量的神经生理数据；②新型计算机具有足够的能力进行神经模型模拟；③简化的大脑模型的引入，使对复杂神经通路功能的研究成为可能。自那时起，以上3个方面取得的巨大进步从根本上改变了计算神经科学，甚至整个神经科学的研究景观。

值得一提的是，1988年，计算神经科学的重点仅限于早期感觉系统，那是因为当时的实验手段对研究大脑的许多高级功能还束手无策。近年来，随着单细胞记录技术、脑成像技术及计算神经科学手段的发展，对高级认知功能神经机制的研究才有了飞跃的发展。例如在猴子作抉择时，我们可以用电生理手段测量到与其选择相关的单个神经元的电信号，也可以对其做脑功能成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）。现在我们知道，“抉择”这类的高级功能主要依赖于前额叶皮层（prefrontal cortex，PFC），这一脑区的损伤会引起严重的精神疾病，如精神分裂症和自闭症。因此，这一领域的新进展与计算机模型的结合将为我们提供更好的机会，来阐明细胞和通路水平上的病理如何引起精神疾病的任职障碍，这个方向的研究进展对催生精神病诊断、病理生理和治疗的新方法有非常大的潜力。因此，作为神经基础科学和临床之间的接口，计算精神医学出现的时机业已成熟。

从这个角度，我下面重点谈谈计算精神医学怎样引入新方法和新工具来探索介入认知和行为的神经通路，以及其损伤引起精神疾病的机制。首先，要讲讲为何需要将计算科学引入精神医学研究。第二，将讨论2种研究认知和神经机制的模型。第三，讨论如何将理论和模型用于跨病种诊断“内表型”（transdiagnostic endophenotypes）来研究行为障碍。第四，总结模型辅助诊断和治疗的近期进展。第五，再次讨论以生理为基础的神经通路模型，特别是从跨层次水平的理解。最后，以促进这一新兴领域所需的人才培养和科研资助相关的若干切实可行的建议来结束本文。