研究背景:精神分裂症患者除了存在感知、情绪和社会行为等问题外,也存在明显的认知能力受损。其中,认知控制能力的受损尤为明显。具体来讲,认知控制涉及一系列使行为和认知过程以目标为导向的认知能力,核心成分包括工作记忆、抑制控制和认知灵活性。在此基础上,有研究者提出了依赖于三种核心认知控制的高阶认知控制,并提出高阶认知控制广泛参与了决策、预期、推理等高级认知过程。根据Diamond的理论框架,认知控制的不同成分在共享了相同心理机制和神经机制的同时,也存在各自的独特性。以往行为学的研究表明精神分裂症患者的多种认知控制能呈现受损,且已有研究考察了精神分裂症患者特定认知控制成分受损的网络神经机制,但该领域研究仍存在不足。例如,虽然有研究考察了特定网络内连接模式的异常与患者抑制控制受损的关联,但网络间连接模式的异常是否与抑制控制受损的关系目前尚不明确。此外,较少有研究关注患者认知灵活性受损的网络神经机制。最重要的是,以往研究仅考察了特定认知控制成分受损的网络神经机制,尚未有研究系统考察认知控制不同成分受损的网络神经机制,这也导致目前仍不明确患者认知控制受损的网络神经机制是否存在共性或独特性。因此,本研究将系统探究患者工作记忆、抑制控制、认知灵活性以及高阶认知控制受损的网络神经机制,并比较不同成分受损网络机制的共性和独特性。研究方法:研究以50名健康人和49名精神分裂症患者为研究对象。使用空间和言语工作记忆任务测量工作记忆,使用Stroop任务和Strop-Signal任务测量抑制控制,使用D-KEFS言语流畅任务和形状颜色切换任务测量认知灵活性,使用韦氏智力量表的矩阵推理任务测量认知控制的高阶因素。在收集了静息态核磁共振功能影像数据后,使用Dosenbach160模板构建默认网络、额顶网络、扣带被盖网络和小脑网络,使用平均时间序列相关计算各个网络内和网络间的功能连接强度。随后,计算特定网络内的平均连接强度和网络间的平均连接强度。为了进一步明确特定节点在患者认知控制受损中的作用,计算节点到特定网络的连接模式。最后,使用分层线性回归和相关分析探究网络连接参数与患者认知控制能力的关系。在全部的分析过程中,人口学变量作为协变量被控制,使用FDR矫正控制可能存在的多重比较问题。结果:在将人口学变量做为协变量控制后,方差分析的结果表明患者的工作记忆(F(1,91)=14.11,p<0.001)、抑制控制(F(1,91)=9.13,p<0.01)、认知灵活性(F(1,91)=9.97,p<0.01)以及流体智力(F(1,91)=11.48,p<0.01)均显著低于健康被试。分层线性回归模型和后续的相关分析表明,额顶网络的连接强度与患者的工作记忆、抑制控制和高阶认知控制呈现负相关。默认网络与额顶网络间的连接强度、额顶网络与扣带被盖网络间的连接强度与抑制控制和高阶认知控制间存在负相关。默认网络与扣带被盖间的连接强度与患者的高阶认知控制能力间存在负相关。此外,大量节点的连接性与患者的工作记忆、抑制控制和高阶认知控制存在负相关。例如,额顶网络内的背外侧前额叶到额顶网络的连接性与患者的工作记忆存在负相关;额顶网络内的双侧背外侧前额叶、腹内侧前额叶等脑区到额顶网络连接性与患者的抑制控制存在负相关;额顶网络内的右侧背外侧前额叶和背侧额叶等脑区到额顶网络和默认网络的连接性与患者的高阶认知控制存在负相关。最后,研究发现只有枢纽脑区到特定网络的连接性能够预测患者一种以上的认知控制能力。具体来讲,额顶网络内的右侧背外侧前额叶到额顶网络的连接性能够负向预测工作记忆、抑制控制以及高阶认知控制。位于额顶网络内的右侧背外侧前额叶到默认网络的连接性能够负向预测抑制控制和高阶认知控制。结论:精神分裂症患者认知控制的受损主要与额顶网络内连接性的改变以及默认网络、额顶网络、扣带被盖网络三个网络间连接性的改变有关。具体来讲,工作记忆的受损与额顶网络内连接性的提升有关。抑制控制的受损与额顶网络内的连接性,额顶网络与默认网络间,额顶网络与扣带被盖网络间连接性的提高有关。而高阶认知控制与额顶网络内的连接,以及默认网络、额顶网络以及扣带被盖网络中任两个网络间连接性的提升有关。研究没有发现有连接参数与患者认知灵活性的改变有关。此外,研究发现精神分裂症患者认知控制受损的网络神经机制存在共性和特异性。在共性方面,除了认知灵活性外,患者所有认知控制成分的受损都与额顶网络内连接性的上升有关。在特异性方面,高阶认知控制受损只与默认网络和扣带被盖网络间分离性的受损有关。在节点水平,研究发现认知控制的受损与广泛节点连接性的改变有关,但只有枢纽脑区能够预测一种以上认知控制的受损。总结来讲,本研究在同一批被试内系统考察了精神分裂症患者多种认知控制受损的网络神经机制,并发现不同成分受损的网络神经机制存在共性和独特性。