精神分裂症患者未用药状态下感觉丘脑-皮层连接的特异性改变：个体化定位与静息态功能连接研究

本研究针对精神分裂症(PSZ)患者丘脑-皮层环路功能障碍的机制争议，通过创新性感觉丘脑定位技术(fROI)结合静息态功能连接(RSFC)分析，首次在82例未用药PSZ中发现：视觉丘脑(LGN)与高阶视觉皮层广泛超连接是疾病标志性特征，而听觉丘脑(MGN)与颞上回(STG)超连接特异关联阳性症状严重度(PANSS)。该成果为22q11DS小鼠模型与人类研究架起转化桥梁，为精神分裂症感觉通路异常提供了精准环路证据。

　　

在探索精神分裂症复杂神经机制的过程中，丘脑-皮层环路功能障碍始终是研究焦点。动物模型特别是22q11微缺失综合征(22q11DS)小鼠显示，听觉丘脑(MGN)到初级听觉皮层(AC)的突触传递减弱可能是幻听等阳性症状的基础。然而人类神经影像研究却普遍发现精神分裂症患者存在丘脑与感觉运动皮层的功能连接(RSFC)增强，这一矛盾现象长期困扰着研究者。问题的核心在于：既往研究未能精确区分感觉特异性丘脑核团，且多数纳入的是药物治疗患者，可能掩盖了疾病本质特征。

为破解这一科学难题，来自纽约州精神病研究所和石溪大学的研究团队在《Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging》发表了突破性成果。他们创新性地采用多模态功能磁共振成像(fMRI)策略，在137名受试者(82例未用药精神分裂症患者和55名健康对照)中结合感觉丘脑定位任务(TL)与静息态扫描，首次实现了个体化听觉丘脑(MGN)和视觉丘脑(LGN)的功能定位，并系统分析了其与感觉皮层的连接模式。

关键技术包括：(1)开发新型感觉丘脑定位范式，通过交替听觉/视觉刺激精准识别MGN和LGN；(2)采用Human Connectome Project预处理流程和ComBat跨站点数据校正；(3)基于CIFTI格式的种子点功能连接分析；(4)使用阈值自由簇增强(TFCE)进行多重比较校正。特别值得注意的是，所有患者均满足严格未用药标准(口服药≥3周未用，长效针剂≥6个月未用)，并完成阳性与阴性症状量表(PANSS)评估。

【功能定义感兴趣区】
研究团队成功在101名完成TL任务的受试者中获得个体化MGN和LGN功能定位。概率密度图显示右半球丘脑核团体积显著大于左侧，但组间无差异，排除了结构差异对功能结果的干扰。

【MGN-AC与LGN-VC种子连接】
最引人注目的发现出现在阳性症状关联分析中：MGN与双侧颞上回(STG)的超连接强度与PANSS阳性症状评分呈显著正相关，且该关联特异性存在于MGN通路(控制LGN和背内侧丘脑信号后仍显著)。而在视觉通路中，LGN与次级/高阶视觉皮层的超连接虽在患者组普遍增强，却与症状严重度无关。全脑分析进一步揭示，LGN超连接还延伸至运动/体感皮层，提示感觉运动整合广泛异常。

【全丘脑种子连接】
与传统研究一致，精神分裂症患者表现出全丘脑与感觉运动皮层的广泛超连接，特别是在次级听觉皮层和颞顶联合区。但与前人结果不同，本研究未发现前额叶低连接现象，可能反映了未用药样本的特性。值得注意的是，全丘脑与右侧颞上沟(STS)的连接强度同样与阳性症状相关，但效应值远低于MGN特异性连接。

讨论部分深刻阐释了这些发现的转化价值：首先在机制层面，MGN-AC超连接与阳性症状的特异性关联，为22q11DS小鼠模型发现的听觉通路异常提供了人类证据，但表现为超连接而非预期的低连接，可能反映了发育过程中的代偿机制或非特异性丘脑核团包含的混杂信号。其次在临床层面，视觉通路(LGN-VC)的普遍超连接提示其可作为精神分裂症的生物学标记，而听觉通路异常则更可能直接参与幻听等核心症状的产生。

该研究的创新性体现在三个方面：(1)首次在未用药患者中解析感觉特异性丘脑连接模式；(2)开发的可推广TL任务实现了丘脑核团个体化定位；(3)为"感觉门控假说"提供了精准环路证据。局限性包括样本症状异质性、视觉幻觉评估不完善等。未来研究可拓展至其他精神疾病阳性症状的跨诊断研究，并探索抗精神病药对特定环路功能的调节作用。这些发现为开发基于环路调控的精准干预策略奠定了重要基础。