精神病谱系认知亚型的神经指纹图谱:基于B-SNIP队列的多模态研究

【字体: 时间:2025年07月04日 来源:Translational Psychiatry 5.8

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  本研究通过潜在剖面分析(LPA)在1807名精神病患者中鉴定出4种认知亚型,结合静息态功能连接(ReHo)技术揭示各亚型独特的神经连接模式。研究人员发现严重受损组表现为基底节区超连接,中间组存在默认模式网络(DMN)和突显网络异常,认知完好组则呈现感觉网络代偿性改变。该研究为精神病异质性机制提供了神经认知分型框架,发表于《Translational Psychiatry》,对开发靶向干预策略具有重要价值。

  

精神病领域长期面临诊断标准与生物学基础脱节的困境。尽管DSM分类系统被广泛使用,但越来越多的证据表明,传统症状学分类难以捕捉疾病背后的神经生物学异质性。这种局限性在认知功能障碍方面尤为突出——作为精神病谱系的核心特征,认知损害的表现形式和严重程度存在巨大差异,从接近正常到全面衰退均有分布。这种异质性不仅影响临床预后预测,更阻碍了精准治疗策略的开发。

为解决这一难题,由美国B-SNIP研究联盟主导的多中心研究另辟蹊径,采用数据驱动的认知分型方法探索精神病谱系的神经生物学基础。研究团队收集了1807名精神分裂症、分裂情感障碍和伴精神病性症状双相障碍患者的认知评估数据,通过潜在剖面分析(LPA)这种先进的混合模型技术,客观识别出内在的认知亚型。为揭示这些亚型的神经机制,研究人员进一步对717名患者和427名健康对照进行了静息态功能磁共振(fMRI)扫描,采用区域同质性(ReHo)分析量化局部神经同步性,系统比较了不同认知亚型、生物分型(Biotypes)和DSM诊断类别间的功能连接差异。

关键技术方法包括:1)使用简明精神分裂症认知评估量表(BACS)进行多维度认知测评;2)基于LPA的客观分型算法;3)静息态fMRI数据采用DPABI软件预处理,计算ReHo指标;4)采用NeuroCOMBAT进行多中心数据协调;5)基于Shirer功能图谱的90个感兴趣区(ROI)分析。

研究结果揭示:

认知亚型鉴定
LPA分析确定了4种稳定存在的认知亚型:认知完好组(CCC,14.2%)、中间1型(42.8%)、中间2型(35.0%)和严重受损组(7.9%)。CCC组除运动速度外各项认知功能接近正常,而严重受损组所有认知域均下降2-3个标准差。两个中间组呈现梯度式损害模式,中间1型以执行功能相对保留为特征,中间2型则表现出更广泛的高阶认知缺陷。

神经连接特征
静息态分析发现22个关键脑区存在亚型特异性改变:

  • 严重受损组:基底节区(双侧丘脑-尾状核)和右侧执行控制网络(ECN)超连接
  • 中间1型:默认模式网络(DMN)连接增强伴随初级视觉网络功能减弱
  • 中间2型:前后突显网络节点连接显著降低
  • CCC组:仅左侧颞上回(LSTG)感觉运动连接轻微减弱

比较分析显示,与Biotypes(19个差异节点)和DSM分类(6个差异节点)相比,认知亚型呈现更特异的网络改变模式,尤其在DMN(dorsal部分)和突显网络表现出"领域局限性"异常。

临床关联性
认知亚型与真实世界功能显著相关:

  • 社会功能量表(SFS)总分呈现CCC>中间1型>中间2型>严重受损组的梯度变化
  • 住院次数随认知损害加重而增加(CCC组3.4次vs严重组7.9次)
  • PANSS阴性症状与认知损害程度呈正相关

研究结论指出,认知亚型反映了精神病谱系内在的神经生物学异质性,其功能连接特征比传统诊断分类更能精确映射特定神经环路异常。严重受损组的基底节异常提示纹状体-前额叶通路失调可能是全面认知衰退的关键机制;中间组的DMN/突显网络失衡则揭示了认知领域特异性损害的神经基础。这些发现为开发靶向神经调控干预(如对中间1型采用DMN调节的rTMS,对中间2型实施突显网络定向训练)提供了理论依据。

该研究的创新性在于:1)首次大规模应用LPA解析精神病认知异质性;2)揭示认知亚型与特定神经环路的对应关系;3)证明标准化认知评估(BACS)在分型研究中的实用价值。未来研究可结合多模态影像和遗传数据,进一步阐明这些神经认知亚型的分子机制和治疗响应特性,推动精神病诊疗向精准医学模式转变。

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