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精神分裂症(schizophrenia,SCH)所带来的各种问题在当今社会正表现得日益突出。关于功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)在SCH发病机制方面的研究也越来越受到人们的重视,现在普遍认为SCH患者存在前额叶功能异常及广泛的脑功能整合障碍,但检测结果不尽一致。针对上述问题,本文从脑区激活强度与行为学的关系及静息状态和任务状态下功能连接差异的角度探讨SCH的发病机制。创新之处主要有以下三方面:①首次采用数字n-back任务,对偏执型SCH患者的行为学表现与脑激活的关系进行研究,并在此基础上分析了任务诱导负激活(task induced deactivation,TID)的改变,从脑功能区检测与行为学表现的角度探讨了SCH的病理机制。②首次采用种子点的方法,在静息和工作记忆任务两种状态下,分析偏执型SCH患者的脑区间功能连接差异的异常,从一个新的角度考察了SCH的功能连接异常。③首次提出偏执型SCH患者的多个脑功能网络在静息状态和认知任务相互转换过程中存在转换效能低下的观点,进一步提示偏执型SCH患者存在广泛的脑功能整合不良。第一部分正常人数字2-back任务脑活动的fMRI研究目的探讨正常人2-back工作记忆任务相关的正激活和负激活的脑区定位及意义。材料与方法采用参数性2-back工作记忆任务检测9名正常志愿者的脑激活情况,应用SPM2软件进行数据处理,对行为学表现采用SPSS13.0进行统计分析。结果正常志愿者正激活的主要脑区主要包括:双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)(BA9/46),双侧顶叶皮层后部(PPC)(BA7/40),双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)(BA45/47),双侧运动前区内侧部(MPMA)(BA6/8),辅助运动区(SMA),双侧前额叶皮层(PFC)(BA10),双侧小脑半球后叶;负激活的主要包括:双侧海马旁回、楔叶、楔前叶、舌回、中央旁小叶、扣带回后部(BA29/30/31),双侧扣带回前部(ACC)(BA9/10/32),双侧中央前、后回中部,左颞中上回、钩(BA21/34/38)。结论本研究结果支持人脑的功能可能存在“任务诱导正激活网络”和“任务诱导负激活网络”构成的固有组织模式的观点。第二部分偏执型精神分裂症患者数字2-back任务的fMR I脑活动目的探讨偏执型SCH患者组与正常对照组数字2-back任务激活脑区的差别以及执行表现与功能活动的相关性。材料与方法采用参数性2-back任务分别检测9名偏执型SCH患者和9名正常志愿者的脑激活情况,应用SPM2软件进行图像数据处理,对行为学表现采用SPSS13.0进行统计分析。结果在2-back任务时,SCH和正常对照相比,正激活及负激活均表现为SCH组低于正常对照组。在统计阈值概率P=0.005水平未检测出SCH组比正常对照组增强的脑区(包括正激活和负激活)。行为学表现:SCH组与正常对照组相比,2-back状态的反应时间SCH组大于正常对照组,反应正确率低于正常对照组(P=0.01);正激活有差异的脑区与反应正确率呈正相关(r=0.41~0.63);负激活有差异的脑区与反应正确率呈负相关趋势(r=-0.17~-0.35)。结论偏执型SCH患者正激活减弱可能与行为学表现差、任务难度超出其有效容量负载有关;TID减弱可能与静息状态和认知任务间的注意转换效率低下或执行任务过程中注意转换无效、以及执行任务时抑制情感意识能力减低有关。当前研究结果支持了认知缺陷是SCH的一个核心特征的观点。第三部分偏执型精神分裂症患者静息状态和2_back任务状态T脑功能连接分析目的探讨偏执型SCH患者的n-back任务和静息两种状态下脑功能连接的差异,分析SCH患者是否存在功能连接异常及其程度,验证关于SCH可能源于广泛分布的脑区之间的功能整合不良的观点。材料与方法偏执型SCH患者和正常志愿者各9名,同时采集静息状态和参数性2-back任务数据,应用AFNI、Matlab软件进行数据的预处理,采用种子点方法,对DMPFC(6、66、15)与其它脑区所有体素的时间序列做相关分析,产生一个空间的互相关图(功能连接模式图),并对有显著相关性差异的脑区与执行正确率进行相关分析,得到功能连接强度差异与执行表现的平均相关系数。结果在工作记忆任务与静息状态的相互转换过程中,偏执型SCH患者组在外侧裂周围和中央旁小叶、丘脑前核、扣带回背侧等与边缘系统相关的脑区以及前额叶、顶叶—丘脑背外侧—小脑之间等多个功能连接网络出现异常。结论偏执型SCH患者表现出多个功能连接网络转换效能减低,提示偏执型SCH患者存在广泛的脑功能整合不良。