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第一章 基于弥散张量成像的首发精神分裂症患者脑白质网络拓扑属性特征的研究目的:首先探讨首发精神分裂症患者脑白质网络局部和全局拓扑属性的特征性改变情况,进一步研究精神分裂症患者不同性别脑白质网络连接模式的特点,从而探讨精神分裂症患者发病的神经病理机制。方法:对72名首发精神分裂症患者与年龄、性别、利手及受教育年限相匹配的30名健康对照者进行扩散张量成像(DTI)扫描,并收集一般人口学数据和临床特征数据。在使用确定性纤维追踪技术构建脑结构网络的基础上,采用基于图论的分析方法,从全局和局部两个层面分析两组的脑网络拓扑结构属性的特征。结果:首发精神分裂症患者组与健康对照组脑结构网络均具有小世界属性(P=0.70);患者组平均最短路径长度与健康对照组相比,未见明显差异(P=0.73);患者组平均聚类系数与健康对照组相比,未见明显差异(P=0.96);首发精神分裂症患者组与健康对照组脑结构网络全局效率(P=0.46)、局部效率(P=0.42)均未见明显差异。首发精神分裂症患者组与健康对照组在90个脑区的节点效率上未显示明显差异。结论:首发精神分裂症患者脑白质网络局部和全局拓扑属性均未见明显异常,提示其脑结构网络信息传递能力和脑区间信息整合能力在疾病早期损伤并不显著,脑白质网络拓扑属性的改变并不是疾病的素质性因素。在一定程度上反映了精神分裂症是一种慢性进展性精神疾病。第二章 基于灰质体积异常脑区的首发精神分裂症患者静息态功能磁共振研究目的:精神分裂症是一组包含多种症状和功能障碍的综合征,存在明显异质性,这给病因学研究带来巨大挑战。Kraepelin认为如果将精神分裂症的不同症状维度混为一谈,会掩盖症状的异质性,混淆不同症状潜在的神经病理基础。本研究根据不同症状类型将首发未服药精神分裂症患者划分为不同亚型:偏执型精神分裂症组和非偏执型精神分裂症组,尽可能的减少症状异质性对其可能的神经生物学基础的混淆作用。结合运用结构和静息态功能影像学分析方法从不同侧面来探讨不同亚型精神分裂症可能相关的神经生物学机制。方法:对43例首发未用药的精神分裂症患者(偏执型精神分裂症组25例,非偏执型精神分裂症组18例)和30例年龄、性别、利手、受教育程度与患者相匹配的健康者(对照组)进行3D结构相MRI和静息态fMRI扫描,并收集三组被试一般人口学资料及临床特征资料。采用基于体素的形态学测量方法(Voxel Based Morphometry,VBM)分析三组间灰质体积显著差异的脑区,以差异脑区作为种子点进行静息态功能连接分析,比较三组间相关脑区的活动差异。结果:研究发现首发偏执型精神分裂症组(p=0.001)及非偏执型精神分裂症组(p=0.004)左侧额上回的灰质体积显著高于正常对照组被试。功能连接分析发现三组间左侧额上回功能连接存在显著差异的脑区是右侧额上回,左侧颞中回,左侧楔前叶。Post-hoc检验(LSD)结果显示首发偏执型精神分裂症组左侧额上回与右侧额上回、左侧楔前叶的功能连接均低于正常对照组和非偏执型精神分裂症组;左侧额上回与左侧颞中回的功能连接结果显示偏执型精神分裂症和非偏执型精神分裂症均低于正常对照组。结论:结果提示左侧额上回-右侧额上回,左侧额上回-楔前叶的功能连接异常可能在偏执型精神分裂症的发生发展中起重要作用。而左侧额上回-颞中回的功能连接异常可能在精神分裂症的病理过程中扮演重要角色,颞中回的功能异常可能是理解精神分裂症发生的重要神经生物学基础。第三章 首发精神分裂症面孔情绪识别障碍的功能影像研究目的:既往研究表明精神分裂症患者在处理面孔情绪时大脑脑区活动存在异常。但是研究多针对慢性精神分裂症患者,且实验任务多采用区组设计(Block-design),较少采用事件相关设计(event-related design)。因此,本研究针对中国汉族首发未服药精神分裂症患者采用事件相关的任务设计,结合功能磁共振成像技术尝试探讨精神分裂症的面孔情绪识别障碍的特点以及潜在的神经生物学机制。方法:对43例首发未用药的精神分裂症患者和30例年龄、性别、利手、受教育程度与患者相匹配的健康者(对照组)进行3D结构相MRI和任务态fMRI扫描,并收集两组组被试一般人口学资料及临床特征资料。采用双样本T检验比较两组面孔情绪识别正确率,及识别情绪面孔时脑区激活水平的差异。结果:研究结果显示,精神分裂症患者识别生气、害怕等负性情绪的准确率下降。磁共振结果显示在识别高兴情绪面孔时,患者组与正常对照组相比异常激活的脑区有:右侧额中回,左右两侧扣带回中部,右侧丘脑。在识别生气情绪面孔时,患者组与正常对照组相比异常激活的脑区有:右侧楔前叶,小脑蚓部。在识别害怕情绪面孔时,患者组与对照组相比异常激活的脑区有:左侧眶部额下回,左侧颞极颞上回。在识别中性情绪面孔时,患者组与对照组相比异常激活的脑区有:右侧额中回、右侧年补充运动区、右侧丘脑、小脑蚓部。结论:本研究结果表明首发精神分裂症患者即已存在面孔情绪识别障碍,支持面孔情绪认知障碍作为精神分裂症的内表型。