早发性精神分裂症患者左侧丘脑中央旁核体积较双相情感障碍和健康对照组更小

《Psychiatry Research: Neuroimaging》：Smaller left paracentral thalamic nucleus volume in early-onset schizophrenia compared with bipolar disorder and healthy controls

　　

•早发型精神分裂症（SCZ）的旁中央核体积小于双相障碍（BD）两个亚组。
•全丘脑体积在各诊断组之间无显著差异。
•SCZ的旁中央核体积小于伴精神病性症状的双相障碍，提示存在超越单纯精神病性症状的差异。

引言

早发型精神分裂症（SCZ）和双相障碍（BD）是在大脑发育的关键时期出现的严重神经精神疾病（Frazier等，2008；Paus等，2008）。与成人发病的对应疾病相比，这些疾病常伴有更重的症状负担、更差的功能预后和更显著的神经生物学改变（Clemmensen等，2012；Díaz-Caneja等，2015；Remschmidt和Theisen，2012）。尽管传统上被视为不同的诊断实体，这些疾病因其部分重叠的神经发育机制而日益受到关注，特别是在伴有精神病性症状的情况下（Kloiber等，2020；Parellada等，2017）。然而，显著的差异仍然存在，尤其是在伴有精神病性症状的双相障碍（BD+P）和不伴精神病性症状的双相障碍（BD?P）之间，这强调了在疾病进展早期识别共同的和疾病特异性的神经生物学改变的需求（Maggioni等，2017）。

对SCZ和BD儿童和青少年的神经影像学研究已发现皮质灰质成熟、皮层下体积和大规模连接性的异常，尽管这些中断在SCZ中似乎更为严重和广泛（Anticevic等，2014；Dabiri等，2022；Wang等，2024）。在早发型SCZ中，颞叶、前额叶和纹状体区域均存在结构和功能异常，纵向证据表明灰质成熟遵循异常的轨迹，在此关键的青少年大脑成熟期，预期的发育时间进程被改变（Douaud等，2009）。

在这些中断所涉及的结构中，丘脑作为大脑中的关键整合枢纽占据中心位置。其复杂的多样核团结构使其能够作为平行丘脑皮层回路的中枢中继和整合节点，通过这些回路协调多种感觉、运动和高阶联想功能（Alexander等，1986；Haber和McFarland，2001）。这些回路以拓扑特异性的方式组织，不同的丘脑核团与相应的皮质区域维持着相互连接，包括感觉运动、边缘、前额叶和联想区域（Behrens等，2003）。

在SCZ中已报道丘脑结构异常，包括总丘脑体积减少，相关改变也在早发型和首发精神病性障碍人群中发现（Frazier等，2008；Huang等，2020；Thalhammer等，2024）。在儿童BD中，早期使用手动全丘脑描记的研究报道了向丘脑体积减少的不显著趋势，提示可能需要核团水平的分析来检测更细微的结构改变（Frazier等，2005）。静息态功能连接MRI研究进一步揭示了SCZ中丘脑皮层功能断连的特征性模式，包括丘脑与前额叶（PFC）、纹状体和小脑系统的耦合减少，以及与感觉运动皮层连接的增加，显示这种扰动定位于投射到高阶PFC的核团，并从疾病的最早期阶段即存在（Anticevic等，2014；Woodward和Heckers，2016）。在BD中，报道了性质相似但程度减弱的丘脑皮层功能断连模式，提示跨精神病性障碍存在断连的维度梯度（Anticevic等，2014）。然而，早发型BD神经影像发现的解释受到药物效果的复杂影响，这些效果已显示会影响该人群的区域脑体积（Valizadeh等，2023）。

丘脑由多个核团组成，每个核团具有独特的连接和功能特化。值得注意的是，旁中央核（Pc）及相关的前内侧板核团广泛投射到前额叶、前扣带、辅助运动和纹状体区域，这些区域涉及觉醒、注意力和认知控制（Cacciatore等，2025；Cover和Mathur，2021）。类似地，前部丘脑核团通过与前额叶皮层和海马的广泛连接促进边缘和执行政策功能（Nelson，2021）。鉴于丘脑皮层连接在青春期经历显著的发育完善（Fair等，2010），这些核团特异性回路中的异常可能对早发型精神疾病尤为重要。

尽管对丘脑回路的研究兴趣日益增加，但专注于个别丘脑核团的研究仍然有限，尤其是在早发型人群中。虽然最近已在成人SCZ和BD队列中使用死后形态计量方法（Dorph-Petersen和Lewis，2017）和活体自动分割（M?rch-Johnsen等，2023；Thalhammer等，2024），以及青少年亚临床精神病性体验（Browne等，2025；Huang等，2020）和儿童BD亚组（Gao等，2025）进行了核团水平的丘脑分析，但尚无先前的研究直接比较早发型儿科人群中这四个诊断组的个别丘脑核团体积。一项最近的成人队列研究进一步扩展了这一方法，使用相同的概率图谱分割流程比较了SCZ和分裂情感障碍之间的丘脑核团体积（Tanr?seven等，2026），报道了分裂情感障碍中右侧丘脑腹侧和内侧的参与模式。然而，尚无在早发型人群中进行类似的核团水平比较，在这些人群中，丘脑皮层回路的发育完善可能产生与慢性成人疾病观察到的结构特征在质量上不同的结构特征。

鉴于SCZ相较于BD认知缺陷严重性的广泛记录，以及高阶丘脑核团在促进依赖于PFC的认知功能（如注意力、工作记忆和行政控制）中的公认作用，我们假设早发型SCZ将在认知相关的丘脑核团中表现出比BD和健康对照组（HC）更显著的体积差异。主要目标是检查各诊断组在个别丘脑核团体积上的差异。次要目标是检查组间差异是否也在解剖分组的丘脑区域水平上表现出来。为达成这些目标，我们使用概率图谱分割分析了右利手儿科队列中早发型SCZ、BD+P、BD-P和HC的所有25个半球丘脑核团体积，以及解剖分组的丘脑区域体积。

受试者信息片段

结构MRI数据来自神经影像信息学工具和资源交换所图像库（NITRC；IR：www.nitrc.org）（Kennedy等，2016），该数据集最初由Frazier等（Frazier等，2008）收集和描述，并通过NITRC公开发布。原始研究获得了机构审查委员会批准；所有参与者提供了书面同意，其父母或法定监护人提供了书面知情同意。所有数据均

人口学特征

右利手横断面队列包括91名参与者：HC（n = 28，平均年龄10.6 ± 2.9岁，57.1%男性），SCZ（n = 14，平均年龄13.6 ± 2.8岁，42.9%男性），BD+P（n = 15，平均年龄11.6 ± 2.9岁，53.3%男性），和BD?P（n = 34，平均年龄10.4 ± 3.1岁，55.9%男性）。各组在年龄上存在显著差异（Kruskal–Wallis检验；p = 0.009），SCZ组的年龄大于HC组和BD?P组（Mann–Whitney U检验，Holm校正p = 0.015）。性别分布未

讨论

在本研究中，我们使用自动化概率图谱分割方法，对25个半球丘脑核团进行了分析，在右利手儿科样本中检查了四个诊断组：早发型SCZ、BD+P、BD?P和HC的丘脑核团体积。主要发现是SCZ中旁中央核（Pc）体积降低，这是唯一在多重比较校正后存活的个别丘脑核团，并且在两个半球中均如此。在两个半球中，Pc体积显著

结论

本研究发现，早发型精神分裂症中旁中央核（Pc）体积降低，尽管全丘脑体积无显著差异。Pc是唯一在多重比较校正后存活的个别丘脑核团，并且在两个半球中均如此，SCZ双侧的Pc体积显著低于两个双相障碍亚组，左侧Pc体积显著低于健康对照组。值得注意的是，BD+P组表现出最大的平均Pc

CRediT作者贡献声明
H.M.A：撰写 – 初稿，方法论，形式分析，概念化。B.T.：撰写 – 初稿，形式分析，概念化。V.O.K：监督，撰写 – 审阅与编辑，概念化。A.O.：概念化，监督，撰写 – 审阅与编辑，

伦理

获得了安卡拉Medipol大学伦理批准（日期2022年3月20日，编号E-10840098-772.02-1911）。

伦理批准和参与同意

原始研究获得了机构审查委员会批准。所有参与者提供了书面同意，其父母或法定监护人提供了书面知情同意。所有数据在公开发布前均进行了去标识化。本研究涉及公开去标识化数据的二次分析，并依据安卡拉Medipol大学伦理委员会授予的伦理批准进行（决议号93；2025年4月30日）。

发表同意

不适用。

资助

作者未获得任何资助。

生成式AI声明

在准备本工作期间，作者使用ChatGPT（OpenAI）协助语言编辑，使用Claude（Anthropic）准备参与者流程图（补充图1）。作者审阅和编辑了内容，并对最终手稿承担全部责任。

数据和材料的可用性

本研究分析的数据通过神经影像信息学工具和资源交换所（NITRC）图像库公开发布。

CRediT作者贡献声明

Hilal Melis Altintas：撰写 – 初稿，方法论，形式分析，概念化。Bahar Tekin：撰写 – 初稿，形式分析，概念化。Vahap Ozan Kotan：撰写 – 审阅与编辑，监督，概念化。Alpen Ortug：撰写 – 审阅与编辑，监督，概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文报道的工作。

致谢

NITRC平台由NIH资助5R24EB029173支持。

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