精神分裂症谱系障碍中小脑-丘脑-皮层功能连接异常的静息态fMRI元分析

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging 5.7

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  本研究通过坐标元分析方法,系统评估了精神分裂症谱系障碍(SSD)患者小脑-丘脑-皮层(CTC)网络的功能连接异常。研究人员整合29项静息态fMRI研究(2768例患者),发现丘脑与前额叶皮层(PFC)的低连接性及与感觉运动区的高连接性特征,首次全面揭示了CTC网络作为精神病性障碍核心生物标志物的跨疾病阶段稳定性,为早期干预提供了新靶点。

  

在探索精神分裂症谱系障碍(SSD)的神经机制时,科学家们长期被一个"信息高速公路"的故障所困扰——小脑-丘脑-皮层(CTC)网络。这个由Andreasen团队提出的"认知失调"框架认为,当丘脑这个"脑内交换机"和小脑这个"精密调节器"与皮层失去正常对话时,就会导致思维混乱与感知异常。尽管大量研究报道了CTC网络异常,但单个神经影像学研究常受限于样本量小、方法异质性高的问题,就像试图用不同倍数的显微镜观察同一幅画,难以获得全景认知。

来自匈牙利的研究团队在《Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging》发表了一项开创性工作。他们采用双管齐下的策略:一方面运用激活似然估计(ALE)和基于种子的映射(SDM)两种坐标元分析方法,整合了全球29项静息态fMRI研究(涉及2768例SSD患者);另一方面严格遵循PRISMA指南和OHBM标准,首次系统评估了CTC网络在精神病谱系中的连接模式。研究特别关注了丘脑与不同皮层区域的"对话异常",并探索这些异常如何随疾病进展演变。

关键技术包括:1) 对PubMed、Web of Science等数据库的系统检索(获取6540篇文献);2) 基于种子点的静息态功能连接分析,种子区覆盖丘脑各亚核和小脑功能区;3) 采用ALE和SDM进行空间一致性评估;4) 纳入临床高风险(CHR)、首发精神病(FEP)和慢性SSD患者的跨阶段分析。

【Thalamic hyperconnectivity in SSD】
分析显示SSD患者丘脑存在显著的"错配连接":与感觉运动皮层和视觉联合区的连接过度活跃(效应量Hedges g=0.15-0.17),就像电话线路串音;而与前额叶皮层(PFC)和边缘系统的连接则显著减弱,如同信号被屏蔽。这种双重异常在80-95%的敏感性分析中保持稳定。

【Cerebellar dysconnectivity patterns】
小脑分析揭示更复杂的"区域特异性"异常:与丘脑和PFC的连接减弱,却与运动皮层、眶额皮层形成异常强连接。值得注意的是,这些结果未通过多重比较校正,提示小脑异常可能更具个体差异。

【DISCUSSION】
这项研究如同绘制出首张CTC网络的"故障地图",证实丘脑-皮层连接异常是SSD的跨诊断特征。特别值得注意的是,丘脑感觉运动超连接可能解释阳性症状(如幻觉),而前额叶低连接则对应认知缺陷。这种"双相失衡"模式从临床高风险阶段就已显现,提示其可作为早期预警信号。

【CLINICAL IMPLICATIONS】
研究发现为神经调控技术(如TMS)提供了精确靶点——通过调节丘脑与运动皮层的异常连接可能缓解症状。更引人深思的是,CTC网络可能成为预测疾病转化的"神经温度计",其稳定性使其成为理想的治疗监测指标。

【A MECHANISTIC INSIGHTS】
从机制看,兴奋抑制(E/I)平衡失调可能是根源。丘脑网状核的抑制功能受损可能导致感觉门控失效,就像失去过滤器的水管让无关信息泛滥成灾。而小脑-丘脑-前额叶环路的异常可能破坏预测编码,使患者难以区分现实与想象。

这项研究也存在若干局限:如未能区分丘脑亚核的特异作用,各疾病阶段的样本不均衡等。但通过严格的元分析方法,该研究为CTC网络在SSD中的核心地位提供了迄今最有力的证据,为未来精准干预开辟了新路径。正如作者OL和GC所强调的,这项成果标志着我们从描述现象迈向理解机制的转折点,为精神病学的"电路靶向治疗"时代奠定了基石。

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