首发精神分裂症患者超大尺度网络动态功能连接异常与认知功能障碍的关联研究

《BMC Psychiatry》：Altered dynamic functional connectivity states and cognitive dysfunctions in first-episode schizophrenia: evidence from leading eigenvector dynamics analysis

　　

摘要

背景

大脑大规模网络的时间协调异常可能是精神分裂症认知功能损害的原因之一。然而，首发精神分裂症（FES）的功能连接动态特征仍然尚不明确。

方法

采用主特征向量动力学分析（LEiDA）方法，对首发精神分裂症患者和健康对照的静息态fMRI数据进行分析，以识别反复出现的动态功能连接（dFC）状态。比较两组在状态出现频率、驻留时间、转换概率和亚稳态方面的组间差异。采用MATRICS共识认知电池评估认知表现，并探讨改变的dFC指标与认知领域之间的相关性。

结果

共识别出四种dFC状态。与健康对照相比，首发精神分裂症患者的分布式控制–默认模式–注意状态（模式3）的出现频率和转换概率降低，且与全局及认知控制相关的状态（模式1和2）亚稳态增高。从全局状态到感知-注意状态的转换频率升高。整合状态的出现频率与加工速度、言语学习和视觉学习呈正相关，而转换频率与视觉学习表现呈负相关。

结论

首发精神分裂症患者的超大尺度网络时间组织发生异常改变。动态连接异常，尤其是在额顶系统和默认模式系统中，与认知功能障碍有关。这些发现支持进一步探讨动态功能连接指标在早期精神分裂症中的应用。

试验注册

ChiCTR2000041106（注册日期：20201217）。

图形摘要

图示总结首发精神分裂症患者中dFC异常与认知功能障碍之间关联的神经机制

背景

大脑大规模网络的时间协调异常可能是精神分裂症认知功能损害的原因之一。然而，首发精神分裂症（FES）的功能连接动态特征仍然尚不明确。

方法

采用主特征向量动力学分析（LEiDA）方法，对首发精神分裂症患者和健康对照的静息态fMRI数据进行分析，以识别反复出现的动态功能连接（dFC）状态。比较两组在状态出现频率、驻留时间、转换概率和亚稳态方面的组间差异。采用MATRICS共识认知电池评估认知表现，并探讨改变的dFC指标与认知领域之间的相关性。

结果

共识别出四种dFC状态。与健康对照相比，首发精神分裂症患者的分布式控制–默认模式–注意状态（模式3）的出现频率和转换概率降低，且与全局及认知控制相关的状态（模式1和2）亚稳态增高。从全局状态到感知-注意状态的转换频率升高。整合状态的出现频率与加工速度、言语学习和视觉学习呈正相关，而转换频率与视觉学习表现呈负相关。

结论

首发精神分裂症患者的超大尺度网络时间组织发生异常改变。动态连接异常，尤其是在额顶系统和默认模式系统中，与认知功能障碍有关。这些发现支持进一步探讨动态功能连接指标在早期精神分裂症中的应用。

试验注册

ChiCTR2000041106（注册日期：20201217）。

图形摘要

图示总结首发精神分裂症患者中dFC异常与认知功能障碍之间关联的神经机制