精神分裂症患者静息态三重网络模型内异常信息流的EEG有效连接研究

推荐：本研究针对精神分裂症(SCH)患者静息态下三重网络(DMN/CEN/SN)的异常神经环路活动，通过基于源定位的定向传递函数(DTF)分析EEG有效连接。研究发现SCH患者存在DMN全局超连接、CEN低频超连接/高频低连接及SN信息流方向逆转等特征性改变，为精神分裂症神经病理学提供了新型生物标志物。

　　

精神分裂症作为一种复杂的神经精神疾病，其临床表现异质性强且病因机制尚未完全阐明。近年来，三重网络模型（包括默认模式网络DMN、中央执行网络CEN和突显网络SN）为理解精神分裂症的神经机制提供了重要框架。已有研究表明，这三个网络的功能连接异常与精神分裂症的认知缺陷和临床症状密切相关，但关于静息态下网络间定向信息流的具体改变仍缺乏EEG层面的证据。

针对这一科学问题，波兰雅盖隆大学心理学研究所的研究团队在《Psychiatry Research: Neuroimaging》发表了创新性研究。该研究首次采用基于源定位的非标准化定向传递函数(DTF)方法，对30名慢性精神分裂症患者和30名健康对照者进行静息态EEG有效连接分析，系统探索了三重网络模型内信息流的异常模式。

研究采用的关键技术包括：1）64导联Biosemi Active Two系统采集静息态EEG数据；2）Atlantis源连接工具箱进行预处理和泄漏校正；3）基于个体化头模型的快速独立成分分析(fastICA)和最小范数估计(MNE)源定位；4）对24个预定义网络节点进行非标准化DTF分析；5）Wilcoxon检验比较组间差异。

【结果】

1. DMN异常连接：研究发现精神分裂症患者存在全频段DMN超连接，主要表现为右前楔叶(R-PREC)向双侧角回(ANG)的信息流增强（delta至gamma频段），以及左内侧前额叶(L-mPFC)向双侧前颞上回(aSTG)的连接增强（theta至beta频段）。值得注意的是，在alpha频段观察到左腹外侧额下回(L-vlIFG)→R-PREC连接的逆向信息流。

2. CEN双向改变：呈现低频（delta/theta/alpha）超连接与高频（alpha/beta/gamma）低连接并存的特征。右缘上回(R-SUP)在delta频段向左侧颞下回(L-ITG)、在theta/alpha频段向右后颞上回(R-pSTG)的信息流显著增强；而右后颞上回(R-pSTG)在gamma频段向右颞下回(R-ITG)的连接则显著减弱。

3. SN方向逆转：左前岛叶(L-INS)在theta频段向右背侧前扣带回(R-dmACC)、右前岛叶(R-INS)在beta频段向右腹侧前扣带回(R-vmACC)的连接增强；而右腹侧前扣带回(R-vmACC)在alpha/beta频段向左腹侧前扣带回(L-vmACC)的半球间连接显著减弱。

【讨论与意义】
该研究首次通过EEG有效连接分析揭示了精神分裂症三重网络模型的动态信息流异常：1）右前楔叶(R-PREC)作为DMN核心枢纽表现出全频段超连接，与既往fMRI研究发现的该区域负向有效连接相互印证，可能构成精神病的跨诊断生物标志物；2）CEN呈现"低频增强-高频减弱"的双向改变模式，右半球节点异常尤为突出，这与患者执行功能损害密切相关；3）SN节点间信息流方向逆转可能影响DMN/CEN的切换功能，为解释幻觉等阳性症状提供神经基础。

研究创新性地将DTF方法应用于静息态EEG分析，克服了传统功能连接无法区分信息流向的局限。发现的网络特异性异常模式不仅深化了对精神分裂症神经环路机制的理解，更为临床诊断提供了潜在的电生理标志物。特别是前楔叶节点的异常活动，与既往研究报道的该区域结构改变、症状严重度关联等发现高度一致，强化了其在精神分裂症病理生理中的核心地位。

局限性包括样本量较小且仅针对慢性患者，未来需在高风险人群、首发患者及其他精神疾病中进行验证。但这项开创性工作为发展基于网络异常的精准诊断和神经调控治疗策略奠定了重要基础，对推动精神分裂症的客观生物学标记研究具有里程碑意义。