首發(fā)青少年期精神分裂癥病人基于共情任務(wù)的功能磁共振研究

[關(guān)鍵詞] 精神分裂癥；青少年；中國面部情緒共情任務(wù)；磁共振成像[中圖分類號] R749.3；R749.94 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A [文章編號] 2096-5532（2025）03-0371-05doi：10.11712/jms.2096-5532.2025.61.073 [開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）][網(wǎng)絡(luò)出版] https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20250627.1107.001; 2025-06-2714：15：31

Functional magnetic resonance imaging based on empathy tasks in adolescent-onset schizophrenia CHEN Xi，YANChao，LIU Shuai，JIANG Hanshan，YI Zhenghui，CHENSilu （East China Normal University Affiliated Menatal Health Center， Shang hai 200335，China）

[Abstract]ObjectiveToinvestigate the level of empathyandthecharacterization dataand assessment methods forbrain functioni patients withadolescent-onset schizophrenia.MethodsTheChineseFacialAfectivePictureTask（CFAPT）was used.Atotalof2Opatientswithfirstepisodeschizophrenia（schzophrenia group）and16healthyvolunteers（ontrolgroup）were enroled，and InterpersonalReactivity Index （IRI），CFAPT，andfunctional magneticresonanceimaging（fMRI） were performed. Thelevels ofempathyandbrainfunctionactivation werecomparedbetweenthe two groups.ResultsCompared with thecontrol group，theschizophrenia grouphadasignificantlylowertotalscoreofempathyandsignificantlylowerscoresofperspectivetaking， fantasy，and sympathetic concern （ Φ_t=-9.73 to -6.73，Plt;0.01） ，as well as a significantly higher score of personal distress（ Ψ_t= 13.17，Plt;0.01） .Comparison of brainactivationon fMRIinthe context of empathy task between thetwo groups showed that as for positiveemotiontasks，theschizophreniagrouphadsignificantlyloweractivationlevels thanthecontrolgroupintherightinferior parietal lobule and the left posterior central gyrus （t=20.12，19.46，Plt;0.05） ；as for negative emotion tasks，the schizophrenia group had significantly higheractivationlevelsthan thecontrol groupintheright Rolandicoperculum，theleftsuperiortemporal gyrus（includingtheinsula），therightdorsolateralprefrontalcortex，therightanteriorcentralgyrus，andtherightsuperioremporal gyrus （including the hippocampus） . ConclusionThe emotional symptoms （such as negative symptoms，afectivesymptoms，andthelevelofempathy）andcharacteristicchangeson fMRIshouldbetaken seriouslyinpatients withadolescentonsetshzophrenia，whichprovidesanimportantrferenceforarlydagnosis，differentialiagnosis，andprognos tic prediction.

[Key words]schizophrenia；adolescents； Chinese Facial Affctive Picture Task；magnetic resonance imaging

青春期是大腦發(fā)育和早期精神病理癥狀出現(xiàn)的關(guān)鍵時期，起病高峰出現(xiàn)在14歲左右[1]。青少年期精神分裂癥發(fā)病在青少年期，年齡 lt;18 歲，又被稱為早發(fā)型精神分裂癥[2-3]。與成人精神分裂癥病人相比，青少年期精神分裂癥具有更高的基因易感性[4]，病患早期多伴有孤僻離群、生活懶散、注意力渙散、情緒及語言不協(xié)調(diào)等陰性癥狀，且對外部事物缺乏興趣，常可出現(xiàn)多疑、焦慮、話少以及自我貶低等情感癥狀，損害適應(yīng)、學(xué)習(xí)和社交功能，增加重型精神疾病早發(fā)的風(fēng)險[5]。早期復(fù)雜多樣且不典型的情感癥狀使得青少年期精神分裂癥和抑郁癥、雙相障礙、破壞性心境障礙等疾病，成為兒少精神科棘手及疑難問題。精神分裂癥病人的共情障礙與其陰、陽性癥狀一樣，是社會認(rèn)知損害的核心癥狀之_[6-9]。既往研究較少關(guān)注首發(fā)青少年期精神分裂癥病人的共情水平及其腦功能機制。本研究旨在通過行為學(xué)-核磁同步檢測技術(shù)探討青少年精神障礙病人的共情特征及其神經(jīng)機制，為疾病的早期診斷提供科學(xué)數(shù)據(jù)。現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2021年5月1日—2024年9月30日，在兒童青少年門診及病房、上海市精神衛(wèi)生中心門診招募研究對象，其中首發(fā)、青少年期起病、未服藥的精神分裂癥病人20例作為精神分裂癥組， 16～24 歲健康志愿者16例作為健康對照組。精神分裂癥納人標(biāo)準(zhǔn)： ① 按照《疾病和有關(guān)健康問題的國際統(tǒng)計分類》第10次修訂版（ICD-10）診斷為精神分裂癥及各亞型病人 Φ（F20.0～ F20.9）; ② 病程≥半年，首次發(fā)作、未接受任何精神疾病藥物治療，病情嚴(yán)重程度為疾病非急性發(fā)作期或疾病穩(wěn)定期； ③ 文化程度為小學(xué)及以上或有一定中文閱讀理解能力； ④ 漢族，右利手，無明顯聽力和視力障礙。排除標(biāo)準(zhǔn)： ① 有聽力或視力障礙、注意力缺陷障礙、孤獨譜系障礙、抽動障礙、破壞性沖動控制及品性障礙、人格障礙、癲癇、精神發(fā)育遲滯、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、精神活性物質(zhì)濫用、檢查不能合作者；② 急慢性軀體疾病，如顱內(nèi)腫瘤、顱腦外傷、癲癇、甲狀腺疾病等。所有研究對象或其監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書，本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 檢測指標(biāo)及方法

1.2.1人口統(tǒng)計學(xué)資料調(diào)查調(diào)查研究對象的人口統(tǒng)計學(xué)資料，包括年齡、性別、受教育年限、學(xué)歷、是否為獨生子女、經(jīng)濟水平、服藥情況、病程、住院次數(shù)、家族史等。

1.2.2 共情水平 應(yīng)用人際反應(yīng)指針量表（IRI）[10]

評估，該量表共22個題目，分為觀點采擇、幻想力、同情關(guān)懷、個人痛苦4個分量表，得分越高，表明共情能力越高。

1.2.3中國面部情緒共情任務(wù)使用中國情緒面孔系統(tǒng)面孔圖片進(jìn)行評分[11]，表情測量指標(biāo)包括對面部情緒強度的判定和對面部情緒識別的準(zhǔn)確性[12]，愉悅度、喚醒度、優(yōu)勢度、吸引度選取標(biāo)準(zhǔn)化表情作為范式材料。本研究用E-Prime2.0軟件編制、呈現(xiàn)、記錄。選取正性（高興）、中性、負(fù)性（厭惡）3組情緒、2個區(qū)塊任務(wù)48個試次。被試者坐在電腦前 30cm 處，閱讀后按鍵盤上的任意鍵進(jìn)人練習(xí)和實驗。實驗記錄指標(biāo)包括準(zhǔn)確率、平均反應(yīng)時間、反應(yīng)強度等。

1.2.4功能磁共振檢查任務(wù)的區(qū)塊設(shè)計包括兩部分（RUN1和RUN2），見圖1。以RUN1為第三視角，RUN2為第一視角。每個試次包括 500ms 的視覺固定（屏幕上以“ + ”的基線狀態(tài)呈現(xiàn)），4000ms 的任務(wù)呈現(xiàn)、選擇，每個任務(wù)時間為 7min 30s 。核磁掃描時被試者仰臥、全身靜止不動，用配套的泡沫墊限制頭部運動。被試者保持清醒，注視核磁共振儀器內(nèi)部上方電腦屏幕，右手指通過同步按鍵完成任務(wù)，同步掃描功能磁共振。磁共振成像采用 3.0T 掃描儀（Siemens，Erlangen，Germany），高分辨率結(jié)構(gòu)像使用Ti加權(quán)的3D成像序列。每個任務(wù)均采集208個腦容積。所有被試完成頭顱的縱向弛豫時間（T1項）、橫向弛豫時間（T2項）、任務(wù)范式的功能磁共振、彌散張量成像（DTI掃描。實驗由1名磁共振實驗員和1名精神科醫(yī)師共同完成，項目負(fù)責(zé)人現(xiàn)場質(zhì)控。原始數(shù)據(jù)采用MRIConver軟件進(jìn)行解壓轉(zhuǎn)換，去除前4個TR采集數(shù)據(jù)。應(yīng)用SPM12.O軟件（www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm）預(yù)處理、分析。磁共振數(shù)據(jù)分析及可視化分別使用MatLAB 2013b、SPMl2.O 和XjView 軟件。采用最大似然最大期望值法比較腦區(qū)激活差異，所有數(shù)據(jù)均經(jīng)過FWE矯正檢驗。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理方法

應(yīng)用SPSS25.O軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料結(jié)果以 形式表示，數(shù)據(jù)間比較采用 Ψ_t 檢驗。以 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

健康對照組16例中，男5例，女11例，年齡

18～24 歲，平均 （18.21±5.88） 歲；受教育年限（12.94±2.02） 年，其中本科生14例 （87.5% ），研究生2例 （12.5% 0；16例均為未婚；獨生子女12例（75.0%） ；均無精神障礙家族史。精神分裂癥組20例，男女各10例，年齡為 16～20 歲，平均年齡為L （18.81±1.22） 歲；受教育年限為 （10.90±3.61） 年，其中初中生10例 （50.0%） ，高中生2例 （10.0% ），職業(yè)中學(xué)3例 （15.0%） ），本科生5例 （25.0% ）；未婚19例 （95.0%） ；獨生子女17例 （85.0%） ；無精神障礙家族史16例 （80.0%） ，母親有雙相障礙及焦慮癥病史4例 （20.0% ）；病人的平均診斷病程 （2.40±0.94） 年。兩組年齡和受教育情況比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義0 （Pgt;0.05） 。

2.2 兩組共情水平比較

精神分裂癥組的IRI總分水平、觀點采擇水平、

幻想力水平、同情關(guān)心水平均低于健康對照組（ Ψ_t= -9.73～-6.73，Plt;0.01? ，個人痛苦水平高于健康對照組 （t=13.17，Plt;0.01） 。見表1。

2.3 兩組腦功能磁共振結(jié)果比較

在共情任務(wù)RUN1（第三視角）高興-中性條件下，精神分裂癥組病人存在顯著核磁激活且激活程度小于健康對照組，以體素 ?50 為標(biāo)準(zhǔn)，頂葉下回R、中央后回L激活水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義（ t= 20.12、19.46， Plt;0.05） 。在共情任務(wù)RUN2（第一視角）厭惡-中性條件下，精神分裂癥組存在顯著核磁激活且激活程度大于健康對照組，選取腦區(qū)AAL為模板，以體素 ?50 為標(biāo)準(zhǔn)，羅蘭蒂蓋R、顳上回L（包括腦島）、背外側(cè)前額葉R、中央前回R、顳上回R（包括海馬）激活水平差異有顯著性（ 36.85，Plt;0.01） 。見圖2，表2、3。

圖1中國面部情緒識別共情任務(wù)的功能磁共振檢查流程圖

與對照組比較， ^*t=-9.73～13.17，Plt;0.01. 0

表2兩組共情任務(wù)RUN1中高興-中性條件下腦區(qū)激活水平比較

表1兩組總體及各維度共情水平比較（分）

表3兩組共情任務(wù)RUN2厭惡-中性條件下腦區(qū)激活水平比較

圖2兩組共情任務(wù)RUN2的激活腦區(qū)差異圖

3討論

3.1重視青少年期精神分裂癥的早期情感癥狀

與成人精神分裂癥相比，青少年期精神分裂癥存在認(rèn)知（如注意力、記憶力等損傷）、情感（如淡漠、快感缺失等）思維（如妄想等）行為（意志、執(zhí)行力缺乏減退等）等不典型癥狀，早期的陰性癥狀、情感癥狀、共情水平的改變增加了青少年期精神分裂癥和其他難治性精神障礙鑒別診斷的風(fēng)險和難度[13]。本研究采用信效度良好的IRI量表、面孔情緒共情任務(wù)、功能磁共振技術(shù)作為青少年、首發(fā)精神分裂癥病人綜合評估工具。精神分裂癥組病人最初起病年齡均早于16歲，病人初次出現(xiàn)癥狀平均2.4年后才被明確診斷，對早期情感癥狀的忽視會導(dǎo)致治療延遲和預(yù)后不良，加重疾病惡化和增加康復(fù)負(fù)擔(dān)。

3.2精神分裂癥病人癥狀與共情、腦功能機制的相關(guān)性

全球多個國家精神分裂癥病人共情的薈萃分析證實，在精神分裂癥病人中存在顯著的觀點采擇和想象力缺陷[14]。本研究精神分裂癥組共情總體水平低于健康對照組，觀點采擇、同情關(guān)心、幻想力維度得分[15]均顯著低于健康對照組，病人的認(rèn)知成分中對他人感覺和需求的理解下降或不足，在兒少精神科工作中容易忽視。本文研究結(jié)果顯示，精神分裂癥組病人個人痛苦水平顯著高于健康對照組，與以往文獻(xiàn)研究結(jié)果一致[16-17]。有研究顯示，個人痛苦程度（對他人的痛苦產(chǎn)生的負(fù)性感受）與陰性癥狀、預(yù)后轉(zhuǎn)歸密切關(guān)聯(lián)[18-20]。ABRAM等[21]的研究結(jié)果也支持精神分裂癥病人的認(rèn)知共情障礙和陰性癥狀存在相關(guān)關(guān)系，提示應(yīng)重視病人對“個人痛苦”的表達(dá)，增加腦功能磁共振檢測。

多項薈萃分析發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥病人在各種負(fù)性情緒面孔加工任務(wù)中均存在不同程度的香仁核激活水平的減弱[22]。本研究精神分裂癥組病人完成正性情緒（高興-中性面孔）任務(wù)時，在頂葉下回、中央后回區(qū)域激活水平較健康對照組顯著降低；病人完成負(fù)性情緒（厭惡）任務(wù)，在羅蘭蒂蓋、顳上回（包括腦島）、背外側(cè)前額葉、中央前回、顳上回（包括海馬）的腦功能區(qū)域激活水平較健康對照組顯著增高。本文精神分裂癥組病人腦激活水平升高，與既往研究腦神經(jīng)激活密切相關(guān)的3個腦區(qū)（包括楔前葉、雙側(cè)顳頂連接處和顳后上溝，稱為“社會大腦”結(jié)果一致[23-24]。本文青少年期精神分裂癥病人在積極情緒腦區(qū)激活水平有所下降，在負(fù)性情緒腦區(qū)激活水平升高，該特征或可成為早期或癥狀嚴(yán)重程度的特異性表征之一。但本研究青少年期精神分裂癥病人負(fù)性情緒任務(wù)的激活結(jié)果涉及前額葉、顳葉、島葉等更加廣泛的腦區(qū)。今后需要進(jìn)一步明確腦區(qū)間局部和整體的腦功能網(wǎng)絡(luò)連接的特異性變化。

本文研究存在樣本數(shù)量較小，腦功能連接尚未明確等局限性。了解精神分裂癥病人尤其在青少年階段的共情病理機制，仍需要納人人格特質(zhì)、家庭、應(yīng)激壓力、環(huán)境等因素研究[25]。未來結(jié)合AI及多模態(tài)數(shù)據(jù)（腦電、磁共振、眼動等），將成為輔助疾病分型、鑒別診斷、預(yù)測（高危因素如共病、復(fù)雜性診斷的特異性變化[26]）和預(yù)后評估的重要技術(shù)手段。

綜上所述，重視青少年期精神分裂癥病人的情感癥狀（如陰性癥狀、情感癥狀、共情水平等）和功能磁共振的特征性改變，對疾病的早期確診、鑒別和轉(zhuǎn)歸預(yù)測有重要的參考價值。

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（本文編輯 黃建鄉(xiāng)）