精神分裂癥患者認知功能缺陷與其腦功能磁共振低頻振幅特征研究

朱璽華 黑龍江省神經精神病醫院 （黑龍江 齊齊哈爾 164000）

內容提要： 目的：研究精神分裂癥患者認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、對照組，均進行腦部磁共振掃描，提取各組受試者磁共振數據，并在組間做比較分析。結果：觀察組患者左側殼核、右側尾狀核自發神經活動顯著增強，右側尾狀核的ALFF值和BVMT-R總分之間有正相關性（P<0.05）。結論：側尾狀核、左側殼核的自發神經活動及功能連接存有異常，后者可能影響精神分裂癥患者的認知功能。

精神分裂癥是一種嚴重的精神疾病，幻覺、妄想、情感淡漠、記憶損害等是患者主要癥狀表現，世界范圍內精神分裂癥患病率0.3%～2.0%[1]。大部分精神分裂癥患者病程漫長、遷延不愈、復發率高，若治療不及時，會使患者身心上承受巨大痛苦，損傷其社會功能。精神分裂癥患者認知功能是預估其預后狀況的主要因素之一，人體認知活動過程也是腦功能改變的過程，功能核磁共振成像（fMRI）技術發展為臨床研究精神分裂癥患者認知缺損情況提供可靠的輔助工具。既往有研究發現，精神分裂癥患者腦功能與認知功能缺陷間存在相關性，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知缺陷特征和腦影像學之間的關系，現報告如下。

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，學歷≥初中，且能順利完成認知功能評估活動。

1.2 方法

應用Sigrna HDX 3.0T超導型MRI掃描儀完成fMRI，組裝PI軟硬件設備，配合使用標準頭線圈以接收信號。參數設定情況如下：TR、TE、matrix、FOV、NEX、層厚、層間隔、掃描層數分別為2000ms、40ms、64×64、24cm×24cm、5、3mm、0mm、35層，掃描時間設定為6min 40s。

采用認知成套測驗（MCCB）[2]測評精神分裂癥患者主要認知領域，MCCB內含有連線測驗（連線測驗A、C）、視覺空間記憶測驗（BVMT-R）、范疇流暢-動物命名數個等分測驗，能從不同方面檢測患者的認知功能。在精神分裂癥患者入住本院第10～15天采集其相關資料，要求患者在測評前4h不服用抗精神病類藥物，于安靜無人室內環境中完成測評。

1.3 數據分析

提取與分析磁共振數據：首先，于矩陣實驗室2013b平臺上使用腦影像數據處理與分析軟件預處理數據，包括轉換數據格式，刪掉掃描凸顯的前10個時間點，校正時間層與頭動、空間標準化及濾波等。其次，分析低頻振幅（ALFF）。把時間序列信息轉型為頻域功率譜，將其下的面積視為信號的強度，再對其進行開方計算，測算0.01～0.08Hz區間中的功率譜均值。計算個體ALFF值和全腦ALFF平均值，差值和全腦ALFF標準差指標，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，測算功能連接強度時采用Fish把r值轉型為z值，而后提取功能連接強度信號值。

1.4 統計學分析

用SPSS16.0軟件包處理數據，以±s表示計量資料，t檢驗。檢驗水準為α=0.05。

2.結果

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，無統計學意義（P>0.05）。

2.2 認知功能測評情況

觀察組連線測驗A、連線測驗C、符號編碼、數字廣度、BVMT-R、范疇流暢-動物命名評分分別為（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，差異均有統計學意義（P<0.05）。

對比兩組受試者認知功能檢測數據差異，發現兩組受試者的認知功能得分均能加號的聚合成兩類，判斷各認知評分對各組被試的分類能力，將變量投射重要度（VIP）>1設定為篩選標準，結果表明連接測驗A、符號編碼、BVMT-R的貢獻度在平均水平之上，對兩組被試的分類有統計學意義（P<0.05）。

2.3 精神分裂癥認知功能和fMRI的ALFF、功能連接的關系分析

在分析ALFF時，把年齡、性別、學歷水平及FD頭動參數設定為協變量，和對照組做比較，觀察組的左側殼核（t=5.48）、右側尾狀核自發神經活動均增強（t=6.25）(GRF校正，體素、團塊顯著性水平P<0.05）。進一步分析相關性后，發現精神分裂癥患者右側尾狀核ALFF值和其BVMT-R總分之間呈正相關性（r=0.41，P=0.028<0.05），和其他認知功能得分，PANSS癥狀總分之間均無統計學意義（P>0.05）。左側殼核檢出的信號值和精神分裂癥患者認知功能及PANSS評分間均無統計學意義（P>0.05）。

FC分析階段，協變量參數情況同上，將右側尾狀核作為感興趣去（ROI），在進行全腦功能連接時，察覺到和對照組相比，觀察組右側尾狀核和左側前扣帶回、右側額中回、左側額中回的連接均有不同程度減弱，右側尾狀核與左側額中回的功能和患者疇流暢-動物命名評分間呈負相關性（P<0.05），和PANSS總分沒有達到統計學水平，其他功能連接強度和認知功能評分之間沒有形成顯著相關性。見表1。

表1. 兩組受試者功能連接差異腦區分布

3.討論

在本次研究中，測評認知功能后，觀察組連接測驗A、符號編碼、BVMT-R的貢獻度在平均水平之上，對兩組被試者的分類有統計學意義，預示著以上測驗測量的認知功能可能是精神分裂癥患者認知功能受損的主要維度，可能作為兩組受試者分類的認知標志物[3]。

電生理研究發現，神經元異常震蕩可能呈現出精神分裂癥患者的腦功能異常，近些年發展起來的低頻振幅測量技術能較穩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、枕葉等腦區的低頻振幅出現不同程度的異常。本次研究表明，精神分裂癥患者右側尾狀核、左側殼核的低頻振幅值均有提升，與既往報道結果相一致[4]。

尾狀核是紋狀體的重要構成部分，有研發指出尾狀核在抑制能力特別是語言抑制方面發揮較重要作用，尾狀核的活動會對個體學習、記憶及專注能力等形成不同程度的影響。本次研究結果顯示，尾狀核、殼核等腦區的低頻振幅異常可能為精神分裂癥的潛在發病機制。另外，本文還將分別作為ROI進行全腦功能連接分析，認為腦區間異常的功能連接可能是精神分裂癥患者認知功能缺陷的生物機制，這也間接的揭示了精神分裂癥發病的內表型[5]。

綜上，精神分裂癥患者認知缺陷主要表現在信息處置速度、轉換抑制及記憶能力等方面；側尾狀核、左側殼核的自發神經活動及功能連接存有異常，后者可能影響精神分裂癥患者的認知功能。