精神分裂症中时间不精确性的动态相位动力学研究

本研究针对精神分裂症患者相位动态时间不精确性的机制问题，通过创新性引入精度指数（PI）和动态试次间相位相干性（dITPC）方法，揭示了患者在毫秒级时间尺度上的相位动态异常。研究发现患者对偏差刺激的PI显著降低，且dITPC表现出更高的延迟和频率波动，动态背景的相位不规则性可预测认知任务中的时间不精确性。该成果为精神分裂症的神经机制提供了新的电生理标志物，发表于《Translational Psychiatry》。

　　

精神分裂症作为一种复杂的神经精神疾病，其核心病理机制至今仍是未解之谜。近年来，越来越多的证据指向时间处理障碍——患者大脑在毫秒级别的时间尺度上表现出显著的不精确性。这种微妙的时间失调可能正是导致患者认知功能紊乱的关键所在。然而，传统用于测量相位一致性的试次间相位相干性（ITPC）因其静态平均计算方式，难以捕捉10毫秒范围内的动态变化，就像用秒表测量蜻蜓翅膀的振动频率一样力不从心。

来自加拿大渥太华大学皇家心理健康研究所（The Royal's Institute of Mental Health Research, University of Ottawa）的Stephan Lechner团队与台湾学者合作，在《Translational Psychiatry》发表了一项突破性研究。研究人员创新性地开发了两种新型分析方法：精度指数（PI）和动态试次间相位相干性（dITPC），对54名精神分裂症患者和113名健康对照者进行听觉oddball范式下的脑电图研究。

研究采用三项关键技术：1）通过Morlet小波变换计算静态ITPC；2）创新性使用相位角四分位距计算PI，提高毫秒级时间分辨率；3）采用滑动窗口法（100个试次/窗口，步长1试次）动态计算dITPC的延迟和频率特征。所有分析聚焦于中央电极（Cz），时间窗选择基于健康对照组的平均时频图。

静态试次间相位相干性（sITPC）结果

在theta频段（4-12Hz）的偏差刺激反应中，患者组表现出显著降低的sITPC（0.13±0.06 vs 0.19±0.08），复制了既往研究发现。值得注意的是，这种差异仅出现在偏差刺激而非标准刺激中，提示时间不精确性与注意加工异常相关。

精度指数（PI）的创新发现

研究首次证实患者组在偏差刺激的PI显著降低（0.988±0.00249 vs 0.990±0.00255）。深入分析发现，这种差异仅存在于四分位距（IQR）而非上下四分位距（LQR/UQR），证实PI能特异性捕捉毫秒级的细微相位变化。PI与sITPC中度相关（r=0.7-0.9），表明二者测量相似但非相同的神经机制。

动态相位相干性（dITPC）的突破

动态分析揭示患者组存在两项异常：1）延迟显著延长（0.186±0.027s vs 0.176±0.029s）；2）峰值频率更高（17.14±3.96Hz vs 15.56±3.96Hz）。这些发现首次证明精神分裂症的相位动态存在持续的时间不稳定性。

动态背景预测认知前景

回归模型显示，dITPC延迟能显著预测PI缺陷（β=-22.24至-33.87），且这种关系存在组间差异。这一发现支持"异常动态背景导致认知前景时间不精确"的创新假说——即跨越所有试次的持续相位动态异常（背景），塑造了偏差刺激加工时的时间不精确性（前景）。

这项研究通过多维度分析，首次系统揭示了精神分裂症相位动态的三层异常：1）毫秒级时间不精确性（PI）；2）持续动态不稳定性（dITPC延迟/频率）；3）背景-前景的层级关系。这些发现不仅为理解疾病机制提供了新的电生理框架，更启示未来研究应关注神经振荡的动态特性。特别是dITPC方法的创新，突破了传统静态分析的局限，为探索其他精神疾病的神经振荡异常提供了新范式。从临床角度看，这些精细的时间指标可能成为早期诊断和疗效评估的客观标记物，为开发针对时间处理障碍的新型干预措施指明方向。