精神分裂癥患者認(rèn)知功能缺陷與其腦功能磁共振低頻振幅特征研究

朱璽華 黑龍江省神經(jīng)精神病醫(yī)院 （黑龍江 齊齊哈爾 164000）

內(nèi)容提要： 目的：研究精神分裂癥患者認(rèn)知功能缺陷與其腦功能磁共振低頻振幅特征。方法：選擇2018年1月～2019年8月收治的45例精神分裂癥患者與40例健康志愿者，分別納入觀察組、對(duì)照組，均進(jìn)行腦部磁共振掃描，提取各組受試者磁共振數(shù)據(jù)，并在組間做比較分析。結(jié)果：觀察組患者左側(cè)殼核、右側(cè)尾狀核自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)顯著增強(qiáng)，右側(cè)尾狀核的ALFF值和BVMT-R總分之間有正相關(guān)性（P<0.05）。結(jié)論：側(cè)尾狀核、左側(cè)殼核的自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)及功能連接存有異常，后者可能影響精神分裂癥患者的認(rèn)知功能。

精神分裂癥是一種嚴(yán)重的精神疾病，幻覺、妄想、情感淡漠、記憶損害等是患者主要癥狀表現(xiàn)，世界范圍內(nèi)精神分裂癥患病率0.3%～2.0%[1]。大部分精神分裂癥患者病程漫長(zhǎng)、遷延不愈、復(fù)發(fā)率高，若治療不及時(shí)，會(huì)使患者身心上承受巨大痛苦，損傷其社會(huì)功能。精神分裂癥患者認(rèn)知功能是預(yù)估其預(yù)后狀況的主要因素之一，人體認(rèn)知活動(dòng)過程也是腦功能改變的過程，功能核磁共振成像（fMRI）技術(shù)發(fā)展為臨床研究精神分裂癥患者認(rèn)知缺損情況提供可靠的輔助工具。既往有研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者腦功能與認(rèn)知功能缺陷間存在相關(guān)性，本文采集45例精神分裂癥患者資料，解讀精神分裂癥患者認(rèn)知缺陷特征和腦影像學(xué)之間的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)告如下。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

征得受試者同意后，納入2018年1月～2019年8月本院收治的45例精神分裂癥患者與40例健康志愿者資料進(jìn)行分析，精神分裂癥患者均有確切的臨床診斷，PANSS≥60分，年齡18～60周歲，學(xué)歷≥初中，且能順利完成認(rèn)知功能評(píng)估活動(dòng)。

1.2 方法

應(yīng)用Sigrna HDX 3.0T超導(dǎo)型MRI掃描儀完成fMRI，組裝PI軟硬件設(shè)備，配合使用標(biāo)準(zhǔn)頭線圈以接收信號(hào)。參數(shù)設(shè)定情況如下：TR、TE、matrix、FOV、NEX、層厚、層間隔、掃描層數(shù)分別為2000ms、40ms、64×64、24cm×24cm、5、3mm、0mm、35層，掃描時(shí)間設(shè)定為6min 40s。

采用認(rèn)知成套測(cè)驗(yàn)（MCCB）[2]測(cè)評(píng)精神分裂癥患者主要認(rèn)知領(lǐng)域，MCCB內(nèi)含有連線測(cè)驗(yàn)（連線測(cè)驗(yàn)A、C）、視覺空間記憶測(cè)驗(yàn)（BVMT-R）、范疇流暢-動(dòng)物命名數(shù)個(gè)等分測(cè)驗(yàn)，能從不同方面檢測(cè)患者的認(rèn)知功能。在精神分裂癥患者入住本院第10～15天采集其相關(guān)資料，要求患者在測(cè)評(píng)前4h不服用抗精神病類藥物，于安靜無人室內(nèi)環(huán)境中完成測(cè)評(píng)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

提取與分析磁共振數(shù)據(jù)：首先，于矩陣實(shí)驗(yàn)室2013b平臺(tái)上使用腦影像數(shù)據(jù)處理與分析軟件預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，刪掉掃描凸顯的前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)，校正時(shí)間層與頭動(dòng)、空間標(biāo)準(zhǔn)化及濾波等。其次，分析低頻振幅（ALFF）。把時(shí)間序列信息轉(zhuǎn)型為頻域功率譜，將其下的面積視為信號(hào)的強(qiáng)度，再對(duì)其進(jìn)行開方計(jì)算，測(cè)算0.01～0.08Hz區(qū)間中的功率譜均值。計(jì)算個(gè)體ALFF值和全腦ALFF平均值，差值和全腦ALFF標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)，便獲得了zALFF。最后，分析功能連接情況。采用REST軟件分析全腦功能連接情況，測(cè)算功能連接強(qiáng)度時(shí)采用Fish把r值轉(zhuǎn)型為z值，而后提取功能連接強(qiáng)度信號(hào)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS16.0軟件包處理數(shù)據(jù)，以±s表示計(jì)量資料，t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。

2.結(jié)果

2.1 基本資料比較

觀察組中，男26例，女19例；年齡19～41歲，平均（29.4±5.1）歲；PANSS總分（74.0±8.1）分。對(duì)照組中男23例，女17例；年齡18～44歲，平均（30.5±5.4）歲。兩組受試者性別、年齡均衡分布，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 認(rèn)知功能測(cè)評(píng)情況

觀察組連線測(cè)驗(yàn)A、連線測(cè)驗(yàn)C、符號(hào)編碼、數(shù)字廣度、BVMT-R、范疇流暢-動(dòng)物命名評(píng)分分別為（50.1±18.4）分、（21.8±20.7）分、（41.3±10.6）分、（15.6±4.4）分、（17.7±7.5）分、（16.7±5.5）分，和對(duì)照組（32.7±11.6）分、（12.4±8.1）分、（59.4±12.6）分、（19.8±4.7）分、（27.7±6.1）分、（20.8±6.2）分相比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

對(duì)比兩組受試者認(rèn)知功能檢測(cè)數(shù)據(jù)差異，發(fā)現(xiàn)兩組受試者的認(rèn)知功能得分均能加號(hào)的聚合成兩類，判斷各認(rèn)知評(píng)分對(duì)各組被試的分類能力，將變量投射重要度（VIP）>1設(shè)定為篩選標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果表明連接測(cè)驗(yàn)A、符號(hào)編碼、BVMT-R的貢獻(xiàn)度在平均水平之上，對(duì)兩組被試的分類有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.3 精神分裂癥認(rèn)知功能和fMRI的ALFF、功能連接的關(guān)系分析

在分析ALFF時(shí)，把年齡、性別、學(xué)歷水平及FD頭動(dòng)參數(shù)設(shè)定為協(xié)變量，和對(duì)照組做比較，觀察組的左側(cè)殼核（t=5.48）、右側(cè)尾狀核自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)均增強(qiáng)（t=6.25）(GRF校正，體素、團(tuán)塊顯著性水平P<0.05）。進(jìn)一步分析相關(guān)性后，發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者右側(cè)尾狀核ALFF值和其BVMT-R總分之間呈正相關(guān)性（r=0.41，P=0.028<0.05），和其他認(rèn)知功能得分，PANSS癥狀總分之間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。左側(cè)殼核檢出的信號(hào)值和精神分裂癥患者認(rèn)知功能及PANSS評(píng)分間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

FC分析階段，協(xié)變量參數(shù)情況同上，將右側(cè)尾狀核作為感興趣去（ROI），在進(jìn)行全腦功能連接時(shí)，察覺到和對(duì)照組相比，觀察組右側(cè)尾狀核和左側(cè)前扣帶回、右側(cè)額中回、左側(cè)額中回的連接均有不同程度減弱，右側(cè)尾狀核與左側(cè)額中回的功能和患者疇流暢-動(dòng)物命名評(píng)分間呈負(fù)相關(guān)性（P<0.05），和PANSS總分沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)水平，其他功能連接強(qiáng)度和認(rèn)知功能評(píng)分之間沒有形成顯著相關(guān)性。見表1。

表1. 兩組受試者功能連接差異腦區(qū)分布

3.討論

在本次研究中，測(cè)評(píng)認(rèn)知功能后，觀察組連接測(cè)驗(yàn)A、符號(hào)編碼、BVMT-R的貢獻(xiàn)度在平均水平之上，對(duì)兩組被試者的分類有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，預(yù)示著以上測(cè)驗(yàn)測(cè)量的認(rèn)知功能可能是精神分裂癥患者認(rèn)知功能受損的主要維度，可能作為兩組受試者分類的認(rèn)知標(biāo)志物[3]。

電生理研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元異常震蕩可能呈現(xiàn)出精神分裂癥患者的腦功能異常，近些年發(fā)展起來的低頻振幅測(cè)量技術(shù)能較穩(wěn)定的勾畫出被使者的腦功能低頻震蕩情況，且既往也有研究指出精神分裂癥患者額葉、枕葉等腦區(qū)的低頻振幅出現(xiàn)不同程度的異常。本次研究表明，精神分裂癥患者右側(cè)尾狀核、左側(cè)殼核的低頻振幅值均有提升，與既往報(bào)道結(jié)果相一致[4]。

尾狀核是紋狀體的重要構(gòu)成部分，有研發(fā)指出尾狀核在抑制能力特別是語言抑制方面發(fā)揮較重要作用，尾狀核的活動(dòng)會(huì)對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)、記憶及專注能力等形成不同程度的影響。本次研究結(jié)果顯示，尾狀核、殼核等腦區(qū)的低頻振幅異?？赡転榫穹至寻Y的潛在發(fā)病機(jī)制。另外，本文還將分別作為ROI進(jìn)行全腦功能連接分析，認(rèn)為腦區(qū)間異常的功能連接可能是精神分裂癥患者認(rèn)知功能缺陷的生物機(jī)制，這也間接的揭示了精神分裂癥發(fā)病的內(nèi)表型[5]。

綜上，精神分裂癥患者認(rèn)知缺陷主要表現(xiàn)在信息處置速度、轉(zhuǎn)換抑制及記憶能力等方面；側(cè)尾狀核、左側(cè)殼核的自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)及功能連接存有異常，后者可能影響精神分裂癥患者的認(rèn)知功能。