精神分裂症：相位、时间和频率域中的时间不精确性

《Schizophrenia》：Schizophrenia: temporal imprecision in phase, time, and frequency domains

　　

摘要

精神分裂症与输入处理能力缺陷有关，但这种缺陷背后的神经机制尚不明确。有研究提出，时间精确度不足是导致输入处理缺陷的根本原因。为探究时间精确度不足是否在精神分裂症首次发作时就已影响大脑信号的三个方面（即相位、时间和频率），我们分析了25名首次发作的精神分裂症患者和24名健康对照者在观看无声电影时，对标准音调、音高异常音调和时长异常音调进行被动听觉任务时的脑磁图数据。我们通过以下指标来量化时间精确度：(i)试验间相位一致性、(ii)内在神经时间尺度以及(iii)功率谱密度异质性。对于这三个信号维度，我们还计算了在脑磁图记录数据中不同时间窗口内的时间变异性。结果显示，首次发作的精神分裂症患者在面对两种异常音调时，其试验间相位一致性均有所下降，且时长异常音调对应的相位一致性下降幅度在更宽的时间和频率范围内出现。该类患者的内在神经时间尺度也更长。在听觉任务过程中，精神分裂症组的功率谱密度分布更为复杂且范围更广。此外，他们在三个信号维度上的时间变异性也在不同时间窗口内有所增加。最后，我们发现这三个信号维度的时间变异性之间存在显著关联，而且这些关联与首次发作精神分裂症患者中时长异常匹配负波幅值的降低有关，而健康参与者则几乎没有此类关联。因此我们可以得出结论：首次发作的精神分裂症患者在相位、时间和频率这三个信号维度上，不仅在特定时间点存在时间精确度不足的问题，不同时间点之间也存在这一问题；这一结果支持了时间精确度不足是精神分裂症中影响输入处理的普遍性基本机制这一观点。