精神分裂症谱系障碍中早期出现的正常脑形态与皮质微结构异常

《Translational Psychiatry》：Early deviations from normative brain morphology and cortical microstructure in schizophrenia spectrum disorders

　　

摘要

在精神分裂症谱系障碍中，灰质和白质的结构性改变已被广泛报道。然而，疾病早期变化与大脑持续发育之间的复杂相互作用，使得我们难以找到早期的生物标志物。在本研究中，我们分析了113名未接受药物治疗或仅接受少量药物治疗的精神分裂症谱系障碍患者以及112名正常对照组的结构性异常及其与症状的关联。具体而言，我们利用标准化模型计算了皮质厚度的分位数，以及通过结构磁共振成像得到的皮下组织体积和扩散张量成像得到的白质纤维束各向异性分数。此外，我们还从扩散张量成像中得到了原始皮质平均扩散率指标。与对照组相比，精神分裂症谱系障碍患者的皮质厚度分位数较低，脑室扩大，海马体、丘脑、杏仁核和伏隔核等部位的皮下组织分位数也有所下降。同时，该疾病还与皮质平均扩散率的普遍升高相关。我们还研究了这些结构性标志物之间的关联，发现皮质厚度分位数与原始皮质平均扩散率之间存在显著关系，皮下组织分位数与基于纤维束各向异性分数的分位数之间也存在显著关联。这些指标与精神分裂症谱系障碍的诊断之间没有交互作用。此外，阳性症状与皮质厚度及基于纤维束各向异性分数的分位数呈负相关，而与原始皮质平均扩散率则存在广泛的正相关关系；阴性症状则没有此类关联。这些发现表明，精神分裂症谱系障碍的早期就存在多模式的脑部结构异常，且这些异常与症状之间存在特定的关联。我们的研究结果支持利用标准化模型和扩散成像标志物来识别个体化的早期脑部变化，其中皮质平均扩散率似乎是反映精神分裂症谱系障碍相关微结构改变的潜在标志物。