眶额叶皮层厚度与网络关联作为双相-精神分裂谱系动机缺乏的跨诊断标志物

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Schizophrenia Bulletin 5.3

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  本研究针对精神分裂症(SCZ)和双相障碍(BD)共有的动机缺乏症状,通过多模态神经影像技术揭示了眶额叶皮层(OFC)厚度减少与动机缺乏的特异性关联。研究人员结合结构协方差网络分析和"病灶中心映射"技术,发现右侧外侧OFC和双侧内侧OFC厚度减少与跨诊断的动机缺乏症状显著相关,且这种关联独立于其他临床症状。研究首次证实OFC结构改变及其网络特征是SCZ和BD患者动机缺乏症状的神经基础,为开发跨诊断治疗靶点提供了重要依据。论文发表于《Schizophrenia Bulletin》。

  

在精神疾病研究领域,动机缺乏(amotivation)一直是困扰临床诊疗的核心难题。这种表现为目标导向行为减少的症状,不仅严重影响患者的社会功能,更是精神分裂症(SCZ)和双相障碍(BD)这两种看似不同却存在诸多共性的精神疾病共有的临床特征。传统观点认为,动机缺乏主要与多巴胺能系统异常相关,但越来越多的证据表明,前额叶-纹状体回路特别是眶额叶皮层(OFC)的结构和功能改变可能扮演着更为关键的角色。然而,OFC异常是否构成SCZ和BD患者动机缺乏症状的跨诊断神经标记?这些结构改变又如何通过脑网络特性影响症状表达?这些问题成为当前研究的重要空白。

来自苏黎世大学精神病医院、麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所等机构的跨国研究团队,在Matthias Kirschner博士带领下,开展了一项开创性的跨诊断研究。研究团队创新性地整合了结构磁共振成像、结构协方差网络分析和"病灶中心映射"(epicenter mapping)等前沿技术,系统探索了OFC结构特征及其网络属性与动机缺乏症状的关联。这项研究不仅揭示了OFC作为跨诊断生物标记物的潜力,更为理解精神疾病症状的神经基础提供了全新视角。相关成果发表在精神疾病研究领域的顶级期刊《Schizophrenia Bulletin》上。

研究采用了多项关键技术方法:1)从UCLA CNP队列获取50例SCZ患者、49例BD患者和122名健康对照的结构MRI数据;2)使用FreeSurfer软件提取68个皮层区域的厚度值;3)采用SANS量表评估动机缺乏和表达减少两个负性症状维度;4)建立个体内结构协方差网络分析OFC与其他脑区的协同变化;5)应用ENIGMA工具箱进行病灶中心映射,分析症状相关皮层改变与规范连接组的关系;6)使用ENIGMA联盟4474例SCZ患者的meta分析数据进行验证。

研究结果呈现多个重要发现:

"OFC改变与双相-精神分裂谱系的动机缺乏"部分显示,跨诊断分析发现右侧外侧OFC和双侧内侧OFC厚度减少与动机缺乏症状显著相关(右侧外侧OFC:rs=-0.346,pFDR=0.002;双侧内侧OFC:左侧rs=-0.289,pFDR=0.008;右侧rs=-0.221,pFDR=0.039)。这种关联具有症状特异性,与表达减少维度无关,且在SCZ和BD患者中分别验证成立。值得注意的是,纹状体亚区体积与任一负性症状维度均无显著关联,凸显了OFC改变的特异性。

"OFC协方差网络与负性症状维度的关系"部分通过结构协方差网络分析发现,左侧内侧OFC协方差网络与动机缺乏(rs=-0.43,p=0.001)和表达减少(rs=-0.38,p=0.004)相关的全脑皮层改变模式均存在显著空间相关性。独立验证分析中,ENIGMA数据显示双侧外侧OFC协方差网络与总负性症状严重度的皮层改变显著相关,进一步支持了OFC网络特性在症状表达中的重要作用。

"动机缺乏皮层改变的病灶中心映射"部分应用创新性的病灶中心映射技术,发现右侧内侧OFC和左侧外侧OFC的结构连接特征与动机缺乏相关的全脑皮层改变模式显著相关(右侧内侧OFC:r=-0.275,p=0.018;左侧外侧OFC:r=-0.251,p=0.003)。更引人注目的是,右侧喙部前扣带回(rACC)在功能和结构连接分析中均被识别为最强病灶中心,提示前额叶-边缘系统网络在动机缺乏症状产生中的核心地位。

这项研究通过多维度证据链确立了OFC改变作为SCZ和BD患者动机缺乏症状的跨诊断神经标记。首先,右侧外侧OFC和双侧内侧OFC厚度减少与动机缺乏症状的特异性关联,不受诊断分类和其他临床症状干扰,为临床识别提供了客观指标。其次,结构协方差网络分析揭示OFC与其他脑区的协同变化模式与症状相关皮层改变高度一致,说明OFC异常可能通过特定网络途径影响全脑结构。最后,病灶中心映射发现rACC等前额叶-边缘系统区域的功能和结构连接特征能够预测症状相关皮层改变的空间分布,为理解症状产生的网络机制提供了全新视角。

研究的临床意义尤为突出:一方面,OFC厚度测量可作为跨诊断的客观标记物,帮助早期识别高风险个体和监测治疗反应;另一方面,rACC等识别出的病灶中心为神经调控技术如经颅磁刺激(TMS)提供了精准靶点。从理论角度看,研究支持了精神病理学的网络假说,即临床症状源于特定脑区及其连接网络的异常,这为建立基于神经回路的疾病分类系统提供了重要证据。

未来研究可进一步扩大样本量,纳入疾病不同阶段的患者,探索OFC改变的发展轨迹;结合功能影像和认知任务,阐明结构与功能异常的相互关系;开发针对OFC-rACC网络的个性化干预策略。这项开创性工作不仅深化了对精神疾病负性症状神经基础的理解,更为跨诊断治疗策略的开发指明了方向。

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