幻听与非幻听首发精神分裂症患者脑动态功能连接与认知功能的研究

摘要

背景和目的:　　精神分裂症是一种常见的严重精神疾病，特点为患者的精神活动和行为异常。言语性幻听是精神分裂症患者的主要症状之一，严重影响精神分裂症患者的生活质量，且有多达25％的伴幻听症状的精神分裂症患者使用传统抗精神分裂症药物治疗无效，因此，了解精神分裂症幻听症状产生的神经生理机制十分重要。　　近年来，为了进一步探索大脑功能连接的变化情况，研究者开始在时间尺度上估算时变的功能连接，称为动态功能连接(dynamic functional network connectivity，dFNC)。迄今为止关于幻听与非幻听首发精神分裂症患者的动态功能连接的研究较少，患病初期幻听与非幻听精神分裂症患者是否有动态功能连接指标的改变尚无定论，且认知功能改变是否相同以及动态功能连接指标与认知功能之间关系尚不明确。　　本研究采用基于独立成分分析(independent component analysis，ICA)的动态功能连接的研究方法，探索幻听与非幻听首发精神分裂症患者动态功能连接指标的组间差异及其与认知功能改变的关系，从而有利于寻找首发精神分裂症幻听症状的神经影像标志物以及认知功能改变的潜在神经影像学基础。　　材料与方法:　　1.本研究使用美国GE Discovery7503.0T MR扫描仪对所有被试进行常规MRI头平扫和静息态BOLD序列扫描;研究对象为148例首发未用药精神分裂症患者（伴幻听者78例，不伴幻听者70例）和129例性别、年龄和受教育年限相匹配的正常对照。对所有被试进行临床信息的采集:基本信息、阳性与阴性症状量表(Positive and Negative Syndrome Scale，PANSS)、MATRICS共识认知成套测试（MATRICS Consensus Cognitive Battery，MCCB）。　　2.使用DPARSFA软件对静息态fMRI数据进行预处理:剔除时间点、时间校正、头动校正、空间标准化、空间平滑;使用GIFT软件对预处理后的fMRI数据进行主成分分析、组独立成分分析，从80个独立成分中选取35个独立成分作为内在连接网络（intrinsic connection network，ICN）;采用滑动时间窗技术进行动态功能连接分析，得到动态功能连接指标（平均停留时间、时间分数、转换次数）。　　3.使用SPSS对首发精神分裂症组和正常对照组之间以及幻听组、非幻听组和正常对照组之间的动态功能连接指标进行组间比较。使用SPSS及Matlab平台将动态功能连接指标与PANSS量表评分和认知功能测定评分进行相关分析。　　4.使用不同的滑动窗口大小和聚类数目进行动态功能连接分析，重复以上的统计分析步骤，并对不同条件下的结果进行比较，验证结果的可靠性。所有统计分析以α=0.05为检验水准。　　结果:　　1.对临床资料分析结果显示:幻听组与非幻听组PANSS量表评分均无统计学差异（P＞0.05）;正常对照组与幻听组、正常对照组与非幻听组MCCB量表6个维度（信息处理速度、注意与警觉性、工作记忆、词语学习、视觉记忆、推理和解决问题）评分有统计学差异(P＜0.05)，幻听组与非幻听组评分之间无统计学差异(P＞0.05)。　　2.动态功能连接指标分析结果显示:首发精神分裂症组在状态1(state1)的时间分数和平均停留时间高于正常对照组(P＜0.05);非幻听组在state1的时间分数和平均停留时间高于正常对照组(P＜0.05)，在state2的平均停留时间低于正常对照组(P＜0.05)，在state3的时间分数和平均停留时间低于正常对照组（P＜0.05）;幻听组与非幻听组的动态功能连接指标无统计学差异(P＞0.05)。　　3.在不同state功能连接模式比较结果显示:首发精神分裂症组与正常对照组比较，主要表现为在state1和state3脑网络内和网络间功能连接减弱;幻听组与非幻听组比较，主要表现为在state3默认网络(default mode network，DMN)和楔前叶(precuneus，Pcu)的功能连接增强。　　4.将临床指标与动态功能连接指标进行相关分析结果显示:一般病理分(G)与state1的时间分数呈正相关（r=0.215，P=0.021），与state1的平均停留时间呈正相关（r=0.214，P=0.021）;PANSS总分(T)与state1的时间分数呈正相关（r=0.234，P=0.011），与state1的平均停留时间呈正相关（r=0.240，P=0.009）;工作记忆与state3的时间分数呈正相关（r=0.211，P=0.017），与state3的平均停留时间正相关（r=0.217，P=0.014）;词语学习与state3的时间分数呈正相关（r=0.177，P=0.046）;视觉记忆与state1的时间分数呈负相关（r=-0.192，P=0.030）。　　结论:　　1.大脑的功能连接具有动态属性，首发精神分裂症患者在全脑弱功能连接状态下持续时间较长。　　2.楔前叶与默认网络的功能连接增强可能导致了幻听的发生。　　3.非幻听首发精神分裂症患者全脑动态功能连接损害较幻听患者更加显著。　　4.静息态下全脑弱连接状态持续时间越长，视觉记忆能力越弱，首发精神分裂症患者一般病理症状越严重。

目录

声明

摘要

缩略词对照表

前言

材料与方法

1研究对象

2数据采集

3数据处理

4统计分析

结果

1 临床资料分析结果

2静息态功能磁共振分析结果

讨论

1动态功能连接指标的组间差异

2动态功能连接指标与认知功能的关系

3验证分析

4本研究的不足

结论

参考文献

综述 精神分裂症幻听机制的静息态功能磁共振研究进展

个人简历、获得荣誉及校期间发表的论文及研究成果

致谢