精神分裂癥的認知功能評價方法及認知功能損害的腦影像學研究進展

李婷 朱剛

作者單位：110001 沈陽，中國醫科大學附屬第一醫院精神醫學科

精神分裂癥是一種對患者認知功能損害嚴重的精神疾病。精神分裂癥的病因復雜，目前尚未明確，其臨床表現也較為復雜性，可表現在發病年齡、臨床癥狀、認知功能、腦結構等多個方面。認知功能損害是精神分裂癥的重要核心癥狀，可作為疾病預后的一項極其重要判定指標。目前，改善精神分裂癥患者的認知功能越來越受到人們的重視。筆者從腦影像學角度出發，對精神分裂癥患者認知功能損害發生的機制研究進展進行綜述。現報告如下。

1 認知功能的概述

認知功能是大腦對接收到的各類信息進行加工和處理的能力。認知功能可直接反映人們的神經精神功能以及對復雜任務的處理效率[1]。精神分裂癥患者的認知功能損害主要包括記憶力、注意力、推理能力及處理問題能力、信息整合和處理速度、社會認知能力等方面[2]。注意力損害包括視覺注意和聽覺注意兩方面，主要表現有注意專注與轉移困難、注意不集中和監控性注意障礙、選擇性注意障礙、覺醒度降低。記憶力損害包括工作記憶障礙、短時記憶障礙和長時記憶障礙。信息整合障礙主要體現在視覺與運動覺、視覺與聽覺以及視覺與聽覺、運動覺的統合等過程紊亂。患者年齡、病程、臨床癥狀、用藥情況等因素均影響其認知功能。

2 認知功能的評定方法

近年來，隨著對認知功能研究的深入探索，認知功能的評定方法也得到進一步完善和發展。但由于認知功能的評定方法存在差異，因此，對其評價和認識也存在不一致性。

神經心理測驗(Neuropsychological test)是神經心理學對人類行為與腦功能之間關系的一個重要評定手段，是對知覺、感覺、注意、記憶、運動、言語和思維等多方面的綜合評定。目前，國內外學者大多使用威斯康星卡片分類測驗(WCST)、連線測驗(TMT)、Stroop色詞測驗、精神分裂癥認知功能成套測驗(MCCB)等對精神分裂癥患者的認知功能進行評定[3]。

2.1 威斯康星卡片分類測驗 常用于人們對概念的形成與理解能力、抽象思維能力、認知過程轉移能力的綜合評估[4]。有學者[5]運用WCST等工具，研究了青壯年精神分裂癥患者心理理論能力

缺陷與執行功能之間的關系，發現心理理論能力缺陷在疾病早期就已出現，該結果在中年患者中顯著，且心理理論中認知和情感的損害與執行能力相關。有研究者[6]運用WCST和連線測驗工具研究精神分裂癥患者小腦在高級認知加工中的作用，發現首發精神分裂癥患者小腦第Ⅵ小葉和第Ⅹ小葉的左半球部分體積低于健康對照組，認為首發精神分裂癥患者的小腦結構改變與非言語執行功能障礙有關。有研究者[7]提出，急性運動可以改善精神分裂癥患者的執行功能，且WCST中非持續性錯誤的減少可能反映了精神分裂癥患者注意力、抑制和整體工作記憶得到改善。

2.2 連線測驗 是常用的執行功能檢測工具。國內學者對缺陷型精神分裂癥患者(DS)及非缺陷型精神分裂患者(NDS)，大腦默認模式網絡(DMN)內在活性改變模式進行研究，結果顯示，DS組TMT-B評分均與大腦左側楔前葉和右側海馬旁回/海馬區活動呈正相關，NDS組TMT-B評分與大腦左側額中回、距狀溝區活動有關，認為DS患者DMN特定改變區域可能與廣泛的神經認知缺陷有關[8]。

2.3 S t r o o p色詞測驗 該測驗主要反映左額葉功能。有學者[9]運用言語流暢性任務(VFT)和Stroop色詞任務，對精神分裂癥和雙相情感障礙患者言語記憶與血流動力學的相關研究發現，大腦前額葉皮層不同的血流動力學改變可能反映患者認知功能。運用該評估方法的其他研究[10]表明，精神分裂癥患者的心理理論(ToM)認知和情感成分損害與特定的執行功能相關。

2.4 精神分裂癥認知功能成套測驗 MCCB可用來測量精神分裂癥患者多維度認知領域的認知障礙。國內研究者發現，精神分裂癥患者和對照組在MCCB總分以及各腦區低頻振蕩幅度(ALFF)結果方面存在差異，精神分裂癥患者雙側大腦皮質中央后回和中央旁小葉ALFF減小，與MCCB中符號編碼測驗評分呈負相關[11]。有學者[12]采用MCCB對65例精神分裂癥患者或分裂情感性精神病患者，進行認知矯正技術治療與藥物常規治療的單盲隨機對照研究，結果表明，認知矯正技術治療有利于改善精神分裂癥患者的認知功能。有學者[13]對新型試驗性藥物BI409306(選擇性磷酸二酯酶9抑制劑)治療精神分裂癥認知功能障礙的療效及其安全性和耐受性的研究顯示，試驗組與安慰劑組MCCB評分變化無差異，與安慰劑組相比，試驗組MCCB評分與基線無明顯變化，BI409306對精神分裂癥患者的認知損害無明顯改善作用，但其耐受性和安全性良好。

3 精神分裂癥的腦影像學研究

精神分裂癥的病因學十分復雜，涉及生理、生化、遺傳、心理、社會等多個方面，具體發病機制目前尚未明確。隨著腦影像技術的不斷發展與創新，為探究精神分裂癥患者認知功能損害的發生機制提供了有力的影像學依據。

3.1 腦結構磁共振(MRI)成像 腦結構磁共振(MRI)研究[14]發現，精神分裂癥患者的顳葉、額葉、頂葉、海馬、扣帶回等部位存在異常改變，這些是精神分裂癥患者認知功能損害發生的關鍵部位。BUCHY等[15]對首發精神分裂癥患者認知功能進行影像學研究發現，貝克認知自知力量表(BCIS)中的綜合指數評分與左側海馬體積相關，這種關系主要體現于言語記憶；BCIS中自省能力分量表評分與記憶和學習能力相關，但與海馬體積無關；BCIS中自我肯定分量表評分與雙側海馬體積呈負相關。ORFEI等[16]對45例精神分裂癥患者和相應健康對照者進行BCIS評測以及神經心理學、臨床精神病理學評估，并同時對其進行磁共振(MRI)檢查，結果發現，精神分裂癥患者的海馬前下托體積減小與情景記憶障礙有關。有研究[17]發現，首發精神分裂癥患者大腦尾狀核體積與口語學習表現呈負相關，而側腦室容積與處理速度、注意力、推理以及解決問題能力之間呈正相關。

3.2 腦功能磁共振成像 腦功能磁共振成像(fMRI)的工作原理，是利用局部腦組織血氧水平依賴信號(BOLD)的變化來反映神經元的活動。fMRI是目前研究腦功能特點最為常用的影像學技術之一。精神分裂癥患者的情景記憶中源記憶存在明顯缺陷[18]。有研究發現[19-20]，首發精神分裂癥患者的自省能力評分與雙側腹內側前額葉皮層(VMPFC)的激活程度具有相關性。前額葉(PFC)特別是背外側前額葉對工作記憶中的信息編碼及維護具有重要作用[21]。SCHIRMER等[22]發現，精神分裂癥患者進行聽覺注意任務時，其海馬旁回、海馬、背外側前額皮質、前扣帶回皮質、顳

上回出現明顯激活，由此可見，前扣帶回皮質、背外側前額皮質與注意過程具有顯著相關性。研究表明[23]，健康受試者在執行Stroop任務時邊緣系統和旁邊緣系統的前扣帶回區域出現激活，而精神分裂癥患者在執行Stroop任務時僅出現旁邊緣系統激活，并且精神分裂癥患者在執行注意力任務期間存在邊緣系統前扣帶回低灌注。有學者[24]研究發現，精神分裂患者右側丘腦體積以及右側丘腦和右側額葉的白質完整性與精神分裂癥患者的社會功能有關。有學者[25]對精神分裂癥男性患者應用彌散張量成像(DTI)技術進行的研究顯示，左側紋狀體和島葉前背側皮質的連接與工作記憶水平呈負相關。也有應用DTI技術的研究發現，首發精神分裂癥患者的白質完整性與其認知功能損害呈正相關[26]。有學者[27]對38例精神分裂癥患者和健康對照者在進行側抑制任務(Flanker)的同時行fMRI掃描發現，與健康對照者相比，精神分裂癥患者左側丘腦與枕葉皮質、中央后回之間的功能連接顯著增加，并且其左側丘腦到雙側枕葉腦回(對應于視皮層)的功能連接程度與側抑制任務評分呈顯著正相關，即左側丘腦和視皮層之間的功能連接異常與精神分裂癥患者的注意缺陷有關。

3.3 磁共振波譜成像 磁共振波譜成像(MRS)可反映活體腦組織的生化代謝。目前，M R S可檢測的腦代謝產物主要有N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、肌醇(MI)、γ-氨基丁酸(GABA)、膽堿(Cho)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)等。有學者[28]發現，精神分裂癥臨床高危人群左側海馬的谷氨酰胺復合物(Glx)代謝水平明顯低于健康對照者和首發精神分裂癥患者。ROWLAND 等[29]發現，精神分裂癥患者前扣帶回皮質的GABA水平與工作記憶有關，但與加工速度以及陽性或陰性癥狀嚴重程度無關，且患者GABA水平隨著年齡的增長而迅速下降。有學者[30]發現，精神分裂癥患者前扣帶回的甘油磷酸膽堿(GPC)、磷酸膽堿(PC)水平與尾狀核的Glu、Gln代謝水平與其癥狀嚴重程度顯著相關，且前扣帶回NAA水平與執行功能相關。最新研究發現[31]，首發精神分裂癥患者背側前扣帶回皮質中Glu和NAA代謝水平明顯低于健康對照者，且患者的GABA代謝水平與重復性成套神經心理狀態測驗(RBANS)總分，以及即刻記憶和語言分量表評分呈負相關。這些代謝指標可能作為評估精神分裂癥風險的生物標志物。

4 展望

認知功能損害的改善與恢復是評估精神分裂癥臨床治療效果的一個主要指標。目前，已有較多學者將腦影像技術用于精神分裂癥認知功能的研究，但是研究結果存在一定的差異。因此，尚需進一步的探討，分析其可能存在的原因和影響因素，以便更深入的研究精神分裂癥患者腦結構和腦功能改變與其認知功能損害的相關性。在未來，可以將精神分裂癥的腦影像學研究與其他學科如免疫學、基因遺傳學等結合起來，以便為精神分裂癥的預防、診斷、治療、康復和預后等提供更有力的依據。