據(jù)WHO統(tǒng)計(jì),全世界每年接近有100萬人死于自殺,而每個自殺死亡的人平均有10~40次的自殺未遂行為[1,2]。有證據(jù)表明自殺者在認(rèn)知功能方面存在著明顯的差異,但是關(guān)于其潛在的神經(jīng)生物學(xué)方面的認(rèn)識卻是有限的。腦功能成像技術(shù)為研究自殺未遂者大腦的結(jié)構(gòu)、功能區(qū)域以及功能活動過程提供了一種非侵入性的方法,對自殺病理機(jī)制的探討有一定作用。因此對自殺未遂者的神經(jīng)影像學(xué)的研究,對自殺進(jìn)行早期的發(fā)現(xiàn),預(yù)防和干預(yù)具有十分重要的意義。國外相關(guān)的影像學(xué)研究也表明自殺未遂者的腦部結(jié)構(gòu)和腦功能均存在不同程度的改變。情感障礙是自殺最主要的危險(xiǎn)性因素,因此目前的研究對象主要是情感障礙患者。本文將就近幾年來國內(nèi)外有關(guān)情感障礙伴有自殺未遂的神經(jīng)影像學(xué)方面的研究作一綜合介紹。
目前國內(nèi)有關(guān)自殺及自殺未遂的神經(jīng)影像學(xué)研究比較少,而國外對伴有自殺未遂的情感障礙患者進(jìn)行磁共振(MRI)研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)患者的大腦結(jié)構(gòu)存在不同程度的改變,主要表現(xiàn)為額葉、顳葉和頂葉白質(zhì)或灰質(zhì)的高信號以及額葉和顳葉灰質(zhì)體積的縮小[3]。同時邊緣系統(tǒng)也有一定的改變,尤其是前額葉、海馬、扣帶回,杏仁核和胼胝體[4]。
1.1 情感障礙伴有自殺未遂的腦白質(zhì)或灰質(zhì)高信號 Soare和Mann[5]研究提出情緒調(diào)控系統(tǒng)由前額葉皮層、杏仁體-海馬、丘腦、基底神經(jīng)節(jié)這些區(qū)域緊密連接構(gòu)成,任何一個部位的病變或者連接通路的破壞都可能會出現(xiàn)情感障礙,再加上生物學(xué)方面的損害以及來自外界環(huán)境的刺激就會造成自殺行為的發(fā)生。Ahearn等[6]在對伴有自殺未遂的抑郁癥患者進(jìn)行腦部MRI研究時發(fā)現(xiàn),大腦皮層下以及基底節(jié)區(qū)域有明顯的灰質(zhì)高信號;并認(rèn)為基底節(jié)區(qū)域灰質(zhì)高信號與自殺未遂發(fā)生的危險(xiǎn)性顯著相關(guān)。Pompili等[7]報(bào)告伴有自殺未遂的抑郁癥和雙相障礙患者腦部白質(zhì)高信號的出現(xiàn)率顯著增高。Taylor等[8]研究認(rèn)為大腦白質(zhì)高信號的患者其自殺的風(fēng)險(xiǎn)性較高可能是由于其神經(jīng)解剖通路受損而引起。因此大腦白質(zhì)高信號是自殺未遂發(fā)生的危險(xiǎn)因素之一。
相關(guān)研究顯示腦室周圍白質(zhì)高信號(Perventricular hyperintensities,PVH)與自殺 行為之間存在著密切的聯(lián)系。Ehrlich等[9]研究發(fā)現(xiàn),伴有自殺未遂史的情感障礙患者腦部MRI T2加權(quán)像顯示其普遍存在頂葉深部以及腦室周圍白質(zhì)高信號,同時發(fā)現(xiàn)伴有自殺未遂的情感障礙患者大腦白質(zhì)高信號的出現(xiàn)率只稍微高于對照組,而PVH的出現(xiàn)率卻明顯高于無自殺未遂史的患者。Pompili等[10]在進(jìn)行的相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn),伴有自殺未遂的情感障礙患者普遍存在腦室周圍白質(zhì)高信號并且伴有腦室周圍白質(zhì)高信號的抑郁癥和雙相障礙患者自殺的危險(xiǎn)性是非腦室周圍白質(zhì)高信號患者的8倍。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析證實(shí),腦室周圍白質(zhì)的高信號與自殺行為高度相關(guān)。
1.2 情感障礙伴有自殺未遂的腦灰質(zhì)體積的改變 Benedetti等[11]在對伴有自殺未遂的抑郁癥患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)背外側(cè)前額葉皮質(zhì)、眶額葉皮質(zhì)、前扣帶回皮質(zhì)、顳上皮質(zhì)和基底節(jié)區(qū)域灰質(zhì)體積縮小;Wagner G等[12]采用體素形態(tài)學(xué)測量(VBM)的方法對30名抑郁癥患者的研究中發(fā)現(xiàn)伴有自殺行為的患者與正常對照組相比,額葉及邊緣系統(tǒng)灰質(zhì)體積明顯縮小;而與不伴自殺行為者相比,尾狀核和前扣帶回灰質(zhì)體積縮?。籑onkul等[13]在對抑郁癥伴有自殺的患者進(jìn)行腦部的 MRI研究時發(fā)現(xiàn),伴有自殺未遂的患者雙側(cè)眶額葉皮質(zhì)灰質(zhì)體積較小,而右側(cè)杏仁核體積較大。這表明眶額葉皮層和杏仁核體積的異常會影響自殺者的決策而促使其采取自殺行為。
越來越多的影像學(xué)證據(jù)表明大腦前內(nèi)側(cè)額葉區(qū),包括腹內(nèi)側(cè)皮層、眶額葉皮層(orbitofrontal cortex OFC)和前扣帶回皮層(anterior cingulate cortices ACC)在自殺行為的發(fā)生中起到了非常重要的作用[14,15]。Mastuo 等[14]在對伴有自殺未遂的雙相障礙患者進(jìn)行磁共振研究發(fā)現(xiàn)伴有自殺的患者胼胝體的體積較無自殺的患者和正常對照組小,同時伴有自殺未遂的雙相障礙患者胼胝體膝部前端的體積大小與其Barratt沖動量表(BIS)的總分,運(yùn)動因子分(Motor)和缺少計(jì)劃因子分(Non-planning)呈顯著的負(fù)相關(guān)。大腦胼胝體前內(nèi)側(cè)區(qū)越小的雙相障礙患者其沖動性越高就越有可能導(dǎo)致沖動性危險(xiǎn)行為其中包括自殺行為的發(fā)生。其研究結(jié)果表明前內(nèi)側(cè)額區(qū)可能參與了雙相障礙患者的自殺行為的病理生理過程。
腦部的功能性成像技術(shù)如功能性磁共振(fMRI)、磁共振彌散張量成像(DTI)、磁共振波譜成像(MRS)等提供了非侵入性的方法來直接了解腦區(qū)的功能活動。功能性成像分為靜息態(tài)和任務(wù)態(tài)兩種情況,其中任務(wù)態(tài)主要是測定受試者在接受外界刺激時的腦部神經(jīng)功能活動水平。目前還沒有運(yùn)用MRS進(jìn)行自殺相關(guān)研究的報(bào)道,但有用于抑郁癥研究的報(bào)道。
2.1 情感障礙伴有自殺未遂的靜息態(tài)功能磁共振成像 功能性磁共振目前被認(rèn)為是研究活動中大腦高級精神活動的有效方法。自殺未遂者的功能性磁共振檢查通常會發(fā)現(xiàn)其前額葉的功能異常。尤其是參與人類行為反應(yīng)和思維活動的眶額葉皮質(zhì)(orbitofrontal cortex,OFC)的功能異常將會導(dǎo)致沖動控制障礙??纛~葉皮質(zhì)(OFC)是前額葉皮層的一部分,它連接杏仁核、丘腦、基底神經(jīng)節(jié)和扣帶回以及顳葉皮質(zhì),與執(zhí)行功能密切相關(guān)[16];并且在協(xié)調(diào)和應(yīng)對各種各樣的刺激時起到了關(guān)鍵作用[17]。fMRI研究表明 OFC 參與了決策[18],沖動[19]和情緒的調(diào)節(jié)[20]。同時有越來越多的證據(jù)表明OFC的異常與多種精神疾病所伴發(fā)的自殺相關(guān)[13,21,22]。最近有文獻(xiàn)報(bào)道 OFC 的結(jié)構(gòu)和功能異常同時伴有背外側(cè)前額葉皮質(zhì)異常與自殺的關(guān)系最 為 密 切[23]。
Mahon K 等[18]采用磁共振彌散張量成像(DTI)對伴有自殺未遂的雙相障礙患者研究發(fā)現(xiàn)既往有自殺未遂史的患者左側(cè)眶額葉(OFC)白質(zhì)的各向異性(fractional anisotraphy,F(xiàn)A)值降低并且OFC白質(zhì)的FA值與其運(yùn)動沖動性呈負(fù)相關(guān)。這表明OFC白質(zhì)的異常在介導(dǎo)沖動和自殺行為之間發(fā)揮了重要的作用。Matsuo等[14]對伴有自殺的雙相障礙患者的胼胝體與其沖動性的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)胼胝體膝部前端的體積與其沖動性呈負(fù)相關(guān);而穿過胼胝體膝部的軸突(索)連接左右兩側(cè)的眶額葉皮層(OFC),因此該研究證實(shí)了眶額葉白質(zhì)的異常與沖動行為相關(guān),并且自殺未遂者眶額葉白質(zhì)的各向異性(FA)值越低其沖動性越高。Jia Z等[24]發(fā)現(xiàn)伴有自殺未遂的抑郁癥患者,左側(cè)內(nèi)囊前腳FA值下降,而無自殺行為的抑郁癥患者沒有此現(xiàn)象提示左側(cè)內(nèi)囊前腳受損可能與抑郁癥患者的自殺行為有關(guān)。
大腦靜息態(tài)功能性磁共振研究發(fā)現(xiàn)自殺病人的額葉皮層的灌注減少[25]。有些研究者已經(jīng)闡述了前額葉灌注不足與解決問題能力的減弱之間的關(guān)系。因此當(dāng)前額葉灌注不足的患者在遇到負(fù)性生活事件時會傾向于采取消極的情緒來應(yīng)對。情緒失調(diào)合并沖動控制障礙有可能進(jìn)一步的導(dǎo)致自殺行為的發(fā)生。此外,在自殺的患者中,一般會出現(xiàn)參與注意和執(zhí)行功能的額葉皮層活動異常。
2.2 情感障礙伴有自殺未遂的任務(wù)態(tài)功能磁共振成像 研究表明在給予同樣的外界刺激時,自殺未遂者的腦部神經(jīng)功能活動水平與健康人相比有顯著的差異。Jollant等[21,22]研究發(fā)現(xiàn)伴有自殺未遂的抑郁癥患者在面對憤怒表情圖片時右外側(cè)前額葉皮層功能活動增強(qiáng)和右額上回功能活動減弱,而在面對喜悅表情圖片時右前扣帶回功能活動增強(qiáng);其中,伴有自殺未遂的抑郁癥患者與單純抑郁癥患者相比,小腦的區(qū)域活動減弱。Reisch等[26]在關(guān)于精神痛苦與自殺行為的功能核磁共振成像研究中讓病人在敘述和回憶試圖自殺的情況下,測定其在回憶難以忍受的心理狀態(tài)即精神痛苦(mental pain)時、自殺行為發(fā)生時及正常狀態(tài)下的大腦功能活動水平。結(jié)果顯示:回憶精神痛苦與自殺行為時前額葉皮質(zhì)的功能活動降低,然而,在回憶自殺行為時,與回憶精神痛苦相比,內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)、前扣帶回皮質(zhì)和海馬的功能活動強(qiáng)。臨床與fMRI數(shù)據(jù)提示:精神痛苦觸發(fā)自殺行為和創(chuàng)傷性刺激具有相同的特性,與前額葉皮質(zhì)的功能活動下降有關(guān);而對精神痛苦的反應(yīng)——計(jì)劃與實(shí)施自殺的沖動與前額葉皮質(zhì)的活性增高有關(guān),這表明自殺行為的目的與減少精神痛苦相關(guān)。
目前國內(nèi)外關(guān)于抑郁癥的神經(jīng)影像學(xué)研究較多,而有關(guān)自殺的影像學(xué)研究相對較少,并且研究結(jié)果缺乏特異性和可重復(fù)性,也存在著許多的不足和局限性。研究的樣本量普遍較小;實(shí)驗(yàn)結(jié)果有待于進(jìn)一步的驗(yàn)證和重復(fù);不能排除混雜因素以及潛在的變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,大部分研究都未考慮自殺未遂的次數(shù)和自殺的致死性程度對研究結(jié)果可能會帶來一定的影響,并且目前還沒有充分的證據(jù)表明大腦的影像學(xué)改變是由自殺行為所引起的還是由其伴發(fā)的其他因素所造成的,或者二者之間是相互獨(dú)立的。除此之外,目前國內(nèi)外對自殺行為的臨床分類以及自殺意念(suicidal ideation)、自殺未遂(suicidal attempts)和自殺死亡(completed suicide)的臨床定義還不完善,這也會對研究結(jié)果產(chǎn)生一定的影響,因?yàn)樗麄兛赡軡撛谥煌纳窠?jīng)生物學(xué)機(jī)制,也是今后在進(jìn)行自殺的相關(guān)研究時應(yīng)該引起注意和解決的問題。
綜合以上國外的研究我們可以發(fā)現(xiàn)自殺未遂的腦結(jié)構(gòu)影像學(xué)改變主要表現(xiàn)為腦白質(zhì)的高信號,不論是否位于腦室周圍都與自殺有關(guān)。而自殺未遂的腦功能性影像學(xué)變化主要集中在前額葉皮層,尤其是OFC的功能異常。但是由于研究方法及樣本選擇的不同,目前的研究結(jié)果存在一定的差異和缺乏特異性。由于自殺行為的發(fā)生涉及到生物,心理,認(rèn)知、社會和環(huán)境等多種因素,單純神經(jīng)影像學(xué)的研究并不能完全揭示其潛在的病理過程和機(jī)制,如何將神經(jīng)影像學(xué)的研究與其他領(lǐng)域如分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等方面的研究結(jié)合起來探尋更有意義的線索或標(biāo)記物將成為今后的研究熱點(diǎn)。隨著影像技術(shù)和分子影像學(xué)的發(fā)展,在不久的將來,影像學(xué)可以通過辨別異常的腦區(qū)和神經(jīng)通路來幫助我們更好地了解自殺行為發(fā)生的潛在的神經(jīng)生物學(xué)過程。同時對自殺的病理過程及機(jī)制的研究也將有助于我們對自殺進(jìn)行早期的預(yù)測、預(yù)防和干預(yù)。
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