精神分裂癥患者攻擊暴力行為的結構磁共振研究

徐曉燕， 付相帥， 徐爭元， 胡慧嫻， 高春芳， 趙幸福*

(1皖南醫學院醫學影像與檢驗學院，蕪湖　241002； 2無錫市精神衛生中心精神科； *通訊作者，E-mail:drzxf@hotmail.com)

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精神分裂癥患者攻擊暴力行為的結構磁共振研究

徐曉燕1， 付相帥2， 徐爭元1， 胡慧嫻1， 高春芳1， 趙幸福2*

(1皖南醫學院醫學影像與檢驗學院，蕪湖241002；2無錫市精神衛生中心精神科；*通訊作者，E-mail:drzxf@hotmail.com)

摘要：目的運用基于體素的形態學測量(VBM)方法從腦結構變化的角度探索首發未治精神分裂癥患者的攻擊暴力行為與腦灰質結構之間可能存在的關系。方法選取24例首發未治精神分裂癥患者的病例組和24例性別、年齡與之相匹配的正常對照組進行腦灰質體積比較。結果①與正常對照組相比較，病例組有多個灰質減少的腦區：右側顳極上部、左側顳下回、左側顳上回、右側枕中回、左側枕下回、小腦、右側眶額上回、左側內側眶額皮層、左側扣帶回、右側前扣帶回、右側中扣帶回、雙側眶額下回、雙側內側額上回、雙側楔前葉、雙側島葉、雙側舌回、雙側直回、雙側梭狀回、雙側頂上回、雙側輔助運動區(P﹤0.05，已校正)。②首發未治的精神分裂癥患者一些腦區灰質體積與修訂版外顯攻擊行為評分呈負相關(P﹤0.05)。結論具有攻擊暴力行為的精神分裂癥患者部分腦區灰質體積存在異常，可能與其攻擊暴力行為具有相關聯系，也與其攻擊暴力行為的潛在神經機制有關。

關鍵詞：精神分裂癥;攻擊行為;磁共振成像;腦灰質體積

精神分裂癥是一種比較常見的精神疾病，終身患病率約為1%，屬于嚴重慢性精神疾病，且之前有大量研究顯示精神分裂癥患者發生攻擊暴力行為的可能性遠高于一般人群[1]。其臨床表現癥狀復雜，以認知、情感和行為障礙為主要核心癥狀。以往研究表明，公眾對精神分裂癥患者產生反感、排斥情緒和歧視態度的最主要的原因是其攻擊暴力行為[2,3]。因此，對精神分裂癥患者的攻擊暴力行為的研究不僅具有較強的科學價值，還具有很強的社會價值。

目前對精神分裂癥的發病機制尚不明確，隨著關于精神分裂癥患者攻擊暴力行為的研究中MRI、PET等先進影像學技術的逐步應用,為進一步深入研究提供了有力的技術支持，使得人們對精神分裂癥患者的攻擊暴力行為的認識取得較大的進展。研究顯示,住院精神分裂癥患者攻擊暴力行為的發生率為22.13%-24.8%[4，5]，占同期住院精神分裂癥患者總人數的1/5以上，迫切需要可靠的指標對患者的危險行為盡早進行預測。

為了更好地治療與預測精神分裂癥的病情，減少社會傷害事件的發生，本方案提供了一個杏仁核的功能整合和攻擊暴力行為的關聯證據，由于情緒的調控涉及多個結構和腦區，如何從系統水平理解患者腦區間功能整體研究旨在運用基于體素的形態學測量(VBM)方法對具有攻擊暴力行為的首發未治精神分裂癥患者的腦灰質體積進行研究，從腦結構變化的角度來探索精神分裂癥患者的攻擊暴力行為與腦灰質結構之間可能存在的關系。

1研究對象與方法

1.1對象

從無錫市精神衛生中心選擇24例首發抑郁癥患者作為研究組，同期通過廣告招募24例與病例組年齡、性別相匹配的健康志愿者作為對照組。

病例組：男14名，女10名，平均年齡(33±11)歲，陽性與陰性癥狀量表(PANSS)平均分為(93±16)分。漢族，右利手，年齡范圍18-60歲，經2名主任醫師分別確診符合ICD-10(國際疾病分類)關于“精神分裂癥偏執型”的診斷標準，從未接受過抗精神病治療干預，不伴有神經系統疾病，不合并嚴重軀體疾病，無精神發育遲滯，無酒精依賴或藥物濫用。排除標準：合并其他精神病性障礙，有嚴重的不穩定的軀體疾病(如心臟病)，有磁共振檢查禁忌者，體內有金屬植入物(如鋼釘、鋼板等)、起搏器，有金屬假牙，有過嚴重外傷史(特別是頭外傷史，如腦震蕩)，有昏迷史(昏迷時間大于5 min)。

對照組：男14名，女10名；平均年齡(33±11)歲。被試志愿參與研究并簽署知情同意書。漢族，右利手，年齡范圍18-60歲，無神經系統疾病，無嚴重軀體疾病，無精神發育遲滯，無成癮藥物濫用。排除標準：患有精神疾病或有精神疾病家族史，有嚴重的不穩定的軀體疾病(如心臟病、糖尿病、高血壓等)，有嚴重頭外傷史(如腦震蕩)，有昏迷史(昏迷時間大于5 min)，有磁共振檢查禁忌者，體內有金屬假牙，有幽閉恐懼癥者。

兩組被試者性別組成一致，且在年齡(t=0.42，P=0.97)上的差異無統計學意義。

1.2研究方法

1.2.1研究工具一般情況問卷；修訂版外顯攻擊行為量表(MOAS)；Buss和Perry攻擊問卷中文版(B&P)；磁共振數據采集以及使用形態學測量SPM8中體素水平的雙樣本t檢驗。

1.2.2研究方法患者入院后分別進行一般資料、臨床表現調查，兩名主任醫師分別確診符合ICD-10關于“精神分裂癥偏執型”的診斷標準，然后對符合ICD-10診斷標準及入組標準的病例組被試和符合正常對照組入組標準的健康被試進行一般資料的收集、攻擊行為水平的評測。

1.3統計學方法

采用圖像處理軟件SPM8中體素水平的兩樣本t檢驗對病例組和對照組的灰質體積的變化情況進行分析。

2結果

2.1病例組和對照組灰質體積比較

兩樣本t檢驗結果顯示，與對照組相比，病例組沒有灰質體積增大的腦區，灰質體積減小的腦區有：左側枕下回、雙側舌回、雙側頂上回、左側扣帶回、右側前扣帶回、右側中扣帶回、雙側內側額上回、雙側輔助運動區、雙側梭狀回、小腦、右側顳極上部、雙側眶額下回、雙側島葉、雙側楔前葉、左側顳下回、左側顳上回、右側枕中回、雙側直回、右側眶額上回、左側內側眶額皮層(P﹤0.05，已校正，見表1，圖1)。

2.2病例組灰質體積和修訂版外顯攻擊行為量表評分的相關性

病例組左側中扣帶回、左側后扣帶回、雙側楔前葉、雙側輔助運動區的灰質體積與修訂版外顯攻擊行為量表(MOAS)評分呈負相關(見表2，圖2，圖3)。

2.3病例組灰質體積與Buss和Perry攻擊問卷中文版評分的相關性

本研究未發現病例組灰質體積與Buss和Perry攻擊問卷中文版(B&P)評分之間存在相關關系，可能是由于該問卷系自評量表，入組的患者處于發病階段且尚未接受治療，該量表評分未能反映出患者的實際攻擊行為水平，提示處于發病階段的精神分裂癥患者可能無法客觀評價自身的攻擊行為。

3討論

到目前為止，關于精神分裂癥患者攻擊暴力行為的神經影像學研究雖有一定的進展但仍成果較為有限，研究結果也不盡相同，各項研究之間的對比研究由于樣本差異較大，方法不盡相同等多種原因受到種種限制，常僅部分發現相一致，難以得出較為一致的結論。如Hoptman等[6]通過結合神經心理評估和磁共振掃描發現雙側眶額葉白質體積和左側眶額葉灰質體積較大的精神分裂癥患者表現出更大的攻擊傾向。易嘉龍等[7]把杏仁核作為感興趣區域，利用靜息態功能磁共振(resting-state fMRI)技術考察了有暴力行為史的男性精神分裂癥患者杏仁核與其他腦區的功能連接情況發現，與正常對照比較杏仁核與多個腦區之間特別是與額上回、額中回的功能連接顯著增強。扣帶回是Richard等[8]所提出的情緒調節神經通路中的重要一環。前扣帶皮質參與認知和情緒調節過程，是社會認知加工的重要結構[9]，其結構的異常可能與精神分裂癥的社會功能障礙有關[10]，其灰質體積可能與精神疾病患者的攻擊暴力行為有關。中扣帶回可能對信息的傳遞、整合以及情緒的加工處理具有重要作用[11]。以往大量DTI研究顯示扣帶異常在精神分裂癥的發生發展中具有重要作用[12]。

表1病例組較正常對照組灰質體積減小的腦區

Table 1Brain areas of decreased gray matter volume in case group in comparison with normal group

部位病例組體素值峰值點MNI坐標xyz峰值點tP左側枕下回/雙側舌回3854-44-82-155.660 左側頂上回/左側楔前葉1461-14-74514.260 左側扣帶回/右側前扣帶回/右側中扣帶回/雙側內側額上回/雙側輔助運動區9118-2-12354.030 左側梭狀回/小腦2306-44-50-234.010.001右側梭狀回249441-20-303.950.001右側顳極上部/右側眶額下回/右側島葉16895411-63.880.001右側頂上回/右側楔前葉136223-50573.830.001左側顳下回1019-59-27-173.360.001左側顳上回/左側島葉/左側眶額下回4502-60-553.350.002右側枕中回238235-9563.350.002雙側直回/右側眶額上回/左側內側眶額皮層1352924-242.580.002

MNI為蒙特利爾神經科學研究所；x，y，z分別表示左右、前后、上下方向的坐標

色條所示為對應峰值點t值大小;L.左側；R.右側圖1　病例組灰質體積減小的腦區Figure 1　The volume of decreased gray matter in patients with schizophrenia

表2病例組的灰質體積和修訂版外顯攻擊行為量表評分呈負相關的腦區

Table 2Encephalic region of grey matter volume negatively related to MOAS in patients with schizophrenia

腦區體素峰值點MNI坐標xyz峰值點tP左側中扣帶回/左側后扣帶回/雙側楔前葉1526-5-61465.880.001雙側輔助運動區16330-24483.260.001

MNI為蒙特利爾神經科學研究所；x，y，z分別表示左右、前后、上下方向的坐標

色條所示為對應t值大小;L.左側；R.右側圖2　病例組的灰質體積與修訂版外顯攻擊行為量表(MOAS)評分呈負相關的腦區Figure 2　Encephalic region of grey matter volume negatively related to MOAS in patients with schizophrenia

本研究采用首發未治精神分裂癥患者作為研究對象，排除了心理治療、抗精神病藥物等混雜因素的影響，對揭示精神分裂癥患者攻擊暴力行為有一定的優勢。研究所得結果顯示病例組存在扣帶回、島葉、眶額葉、楔前葉等腦區灰質結構的異常，并且多個腦區的灰質體積與患者的攻擊行為量表評分存在負相關。這一結果與既往多個影像學研究結果較為一致[13,14]。

代表性腦區的平均灰質體積分別在左側楔前葉(MNI坐標-5，-61，46)、右側輔助運動區(MNI坐標9，-19，58)、左側后扣帶回(MNI坐標-12，-46，28)和左側中扣帶回(MNI坐標0，-24，48)以上述坐標為中心，2 mm半徑范圍內求得圖3　病例組4個代表性腦區的平均灰質體積與MOAS評分的散點圖Figure 3　Correlation between average volume of gray matter in 4 representative brain regions and MOAS score in patients with schizophrenia

通過研究發現，具有攻擊暴力行為的精神分裂癥患者存在扣帶回、島葉、眶額葉、楔前葉以及額葉和顳葉等腦區灰質體積的減少，還發現一些灰質體積減少而之前研究文獻中很少提及的腦區，包括直回、舌回、梭狀回和輔助運動區等。另外本研究結果顯示患者的扣帶回、楔前葉和輔助運動區的灰質體積與修訂版外顯攻擊行為量表評分呈負相關，由此推測扣帶回等可能在精神分裂癥患者的攻擊暴力行為中具有重要作用。

本研究雖在研究手段上引進磁共振影像學技術為研究主題拓寬了思路，提供了新的途徑和方法，為探索精神分裂癥患者攻擊暴力行為的潛在神經生理機制和預測指標提供了有力的支持，但由于本研究樣本量較小，未能根據患者的攻擊性形式和程度進行分類，且未能建立起患者腦形態異常與神經心理功能之間的聯系。在將來的研究中完成認知心理評測并加入功能影像學的研究方法來豐富橫向研究，同時開展縱向研究進行患者治療前后的對比研究，從而更深入地探究具有攻擊暴力行為史的精神分裂癥患者腦結構和腦功能的變化，找到腦影像改變、攻擊暴力傾向和精神分裂癥疾病轉歸之間的內在聯系。

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基金項目：皖南醫學院校中青年基金資助項目(WK201520)

作者簡介：徐曉燕，女，1983-10生，碩士，助理實驗師，E-mail:14841673@qq.com

收稿日期：2016-03-02

中圖分類號：R749.3

文獻標志碼：A

文章編號：1007-6611(2016)07-0624-05

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.07.010

A structural MRI study on aggressive behaviors in schizophrenic patients

XU Xiaoyan1, FU Xiangshuai2, XU Zhengyuan1, HU Huixian1, GAO Chunfang1, ZHAO Xinfu2*

(1FacultyofMedicalImagingandLaboratoryMedicine,WannanMedicalCollege,Wuhu241002,China;2DepartmentofPsychiatry,WuxiMentalHealthCenter;*Correspondingauthor,E-mail:drzxf@hotmail.com)

Abstract：ObjectiveTo explore the relationship between gray matter changes and aggressive behavior of first-episode untreated schizophrenic patients from the view of brain structure change by voxel-based morphometry(VBM) method.MethodsTwenty-four first-episode untreated schizophrenic patients and twenty-four age-and gender-matched healthy controls were recruited for this study. The gray matter volume was compared between two groups.ResultsCompared with the controls, the gray matter decreased in the right superior temporal pole, the left inferior temporal cortex, the left superior temporal cortex, the right middle occipital cortex, the left inferior occipital cortex, the left cerebellum, the bilateral lingual cortices, the bilateral superior parietal cortices, the bilateral precuneus areas, the bilateral cingula, the bilateral medial superior frontal cortices, the bilateral supplementary motor areas, the bilateral fusiform cortices, the bilateral recti, the bilateral orbitofrontal cortices and the bilateral insular cortices in patients with schizophrenia(P﹤0.05). The gray matter volume(GMV) of brain area was negatively correlated with MOAS scores in patients(P﹤0.05).ConclusionGMV in patients with schizophrenia is abnormal, which may be associated with aggressive behaviors and their underlying neural mechanisms.

Key words:schizophrenia；aggression；MRI；gray matter volume