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目的:结合血氧依赖水平的功能磁共振(BOLD-fMRI),三维结构磁共振(3D)以及弥散张量成像(DTI)三种不同的磁共振技术,探讨在中国南方新近出现的盐酸丁丙诺啡舌下片合并东莨菪碱、异丙嗪滥用(简称BSP滥用)可能造成的脑功能以及脑结构改变,并比较与海洛因滥用所致脑结构损害的异同。
方法:对16例BSP依赖者、20例海洛因依赖者以及18名正常对照组进行静息态BOLD-fMRI、3D以及DTI扫描。所有被试都为男性,年龄25~45岁。BSP依赖者以及海洛因依赖者均分别于停药后第3天、第1个月以及第2个月接受3次磁共振扫描,而正常对照组仅需完成1次扫描。静息态脑功能采用了局部一致性(Reho)与功能连接(FC)相结合的分析方法,3D采用了基于像素的形态学测量(VBM)的分析方法,DTI研究中选用各向异性分数(FA)作为观测指标。
结果:排除头动导致的数据质量问题,并选取全部完成3次扫描的受试者进入统计分析。fMRI与DTI部分都选用13例BSP依赖者、14例海洛因依赖者以及与研究组年龄、受教育年限相匹配的13例正常对照组;3D部分停药3天组选取14例BSP依赖者、14例海洛因依赖者以及14例正常对照组进行组间比较,选取完成3次扫描的11例BSP依赖者和10例海洛因依赖者进行纵向比较。结果发现:
1.fMRI
(1)与正常对照相比,停药3天BSP依赖者右额下回(BA47区)以及右前扣带回(BA32区)局部一致性增强,右额下回与右额叶内侧回(BA9区)、右前扣带回(BA32区)以及左楔前叶(BA31区),右前扣带回与左额上回(BA10区)、左额中回(BA6区)以及右后扣带回(BA30区)之间的功能连接均显著性增强;
(2)随着停药时间的延长上述脑区的局部一致性降低、脑区之间的功能连接强度减弱,到停药2个月前额叶在急性戒断期Reho升高的脑区(BA47区、BA32区)局部一致性回落至正常水平,同时这两个脑区与上述其他脑区之间增强的功能连接也均恢复到正常范围;
(3)停药2个月BSP依赖者急性戒断期Reho未见异常的另一部分前额叶脑区,如右额下回(BA11区)、右前扣带回(BA32区)以及左眶额皮质(BA47区),则呈现局部一致性显著性降低,右额下回(BA11区)与左右眶额皮质(左BA11、右BA10区)、左右额叶内侧回(左BA10、右BA6区)以及右项下小叶(BA40区),右前扣带回(BA32区)与右侧额中、下回(BA9、11区)、右侧额叶内侧回(BA11区)以及左海马旁回(BA34区)之间功能连接显著性低于正常对照组。
2.3D
(1)与正常对照组相比,BSP滥用可导致成瘾者大脑广泛性脑结构损害,表现为灰质密度下降,涉及额叶、项叶、颞叶、枕叶、岛叶、纹状体等脑区;
(2)与海洛因依赖组相比,停药3天BSP依赖组在右侧额中回、右侧额叶内侧回、右侧旁中央小叶、左侧项下小叶、右侧颞上回以及左侧岛叶区域灰质密度低于海洛因依赖组,仅在右侧额上回脑区灰质密度高于海洛因依赖组;
(3)随着停药时间的延长,无论是BSP依赖组还是海洛因依赖组灰质受损的脑区均有不同程度的恢复,且主要集中于先前受损严重的额、顶叶以及纹状体脑区,但BSP依赖者灰质恢复进程慢于海洛因依赖者。
3.DTI
(1)与正常对照组相比,停药3天BSP依赖者额叶、胼胝体、顶叶以及颞叶脑区FA值降低;与海洛因依赖组相比,BSP滥用组在左侧后扣带回处白质FA值低于海洛因依赖组,其他区域未见差异;
(2)随着停药时间的延长,两组依赖者白质变化均不大,且BSP依赖组白质恢复滞后于海洛因依赖者;
(3)停药3天BSP依赖者和海洛因依赖者均存在双侧胼胝体前端FA值降低,停药第2个月BSP依赖组胼胝体白质并没有得到恢复。
结论:
1.本研究发现BSP依赖者存在前额叶功能以及结构异常,表现为前额叶局部神经活动异常、前额叶内部以及与其他脑区之间功能连接异常、前额叶灰质密度降低以及白质完整性破坏,这与既往成瘾研究结果非常一致,首次证实脱毒药物的非法滥用如其他成瘾物质一样可造成滥用者前额叶功能紊乱以及结构损害。
2.停药后BSP依赖者前额叶局部一致性,以及前额叶内部之间及与其他脑区(包括额叶其他脑区、顶叶以及边缘叶)的功能连接均经历了由高到低的衰减过程;随着停药时间的延长,BSP滥用导致的部分脑功能损害可得到逆转,而另部分脑区功能仍存在异常。
3.急性戒断期BSP依赖者前额叶功能增强可能与渴求经历有关,而停药后2个月前额叶神经活动以及脑区之间的功能连接显著性降低可能与依赖者动机缺乏、无快感状态相关。
4.额、顶叶以及纹状体灰质密度降低可能是BSP依赖者记忆、注意以及执行功能障碍的脑功能病理基础,其中尾状核、苍白球灰质密度下降可能是一种失代偿状态,推测可能与BSP依赖者存在较严重的认知功能障碍有关。
5.BSP依赖者脑区灰质受损程度重于海洛因依赖者,这表明BSP滥用更易损伤大脑皮质神经元。
6.BSP依赖者额叶、胼胝体、顶叶以及颞叶脑区白质完整性下降,这支持了药物成瘾不仅可导致大脑灰质的损害,而且涉及了白质的病理变化的观点,并进一步提示神经核团(灰质)之间神经联系(白质)的损害可能是脑功能连接异常的结构基础。
7.胼胝体前端FA值降低可能是药物依赖者一个重要影像学特征。
8.两组药物依赖者灰质损害都随着停药时间延长出现不同程度地恢复,而白质变化不大,这表明成瘾物质导致的白质完整性的下降在短时间内难以逆转。
9.BSP依赖者大脑灰质以及白质恢复进程均滞后于海洛因依赖组,提示需要进一步延长BSP依赖者康复时间,同时在康复工作中应该加强认知行为治疗,帮助依赖者恢复各项社会功能。