精神分裂症患者认知功能缺陷与其脑功能磁共振低频振幅特征研究

朱玺华 黑龙江省神经精神病医院 （黑龙江 齐齐哈尔 164000）

内容提要： 目的：研究精神分裂症患者认知功能缺陷与其脑功能磁共振低频振幅特征。方法：选择2018年1月～2019年8月收治的45例精神分裂症患者与40例健康志愿者，分别纳入观察组、对照组，均进行脑部磁共振扫描，提取各组受试者磁共振数据，并在组间做比较分析。结果：观察组患者左侧壳核、右侧尾状核自发神经活动显著增强，右侧尾状核的ALFF值和BVMT-R总分之间有正相关性（P<0.05）。结论：侧尾状核、左侧壳核的自发神经活动及功能连接存有异常，后者可能影响精神分裂症患者的认知功能。

精神分裂症是一种严重的精神疾病，幻觉、妄想、情感淡漠、记忆损害等是患者主要症状表现，世界范围内精神分裂症患病率0.3%～2.0%[1]。大部分精神分裂症患者病程漫长、迁延不愈、复发率高，若治疗不及时，会使患者身心上承受巨大痛苦，损伤其社会功能。精神分裂症患者认知功能是预估其预后状况的主要因素之一，人体认知活动过程也是脑功能改变的过程，功能核磁共振成像（fMRI）技术发展为临床研究精神分裂症患者认知缺损情况提供可靠的辅助工具。既往有研究发现，精神分裂症患者脑功能与认知功能缺陷间存在相关性，本文采集45例精神分裂症患者资料，解读精神分裂症患者认知缺陷特征和脑影像学之间的关系，现报告如下。

1.资料与方法

1.1 临床资料

征得受试者同意后，纳入2018年1月～2019年8月本院收治的45例精神分裂症患者与40例健康志愿者资料进行分析，精神分裂症患者均有确切的临床诊断，PANSS≥60分，年龄18～60周岁，学历≥初中，且能顺利完成认知功能评估活动。

1.2 方法

应用Sigrna HDX 3.0T超导型MRI扫描仪完成fMRI，组装PI软硬件设备，配合使用标准头线圈以接收信号。参数设定情况如下：TR、TE、matrix、FOV、NEX、层厚、层间隔、扫描层数分别为2000ms、40ms、64×64、24cm×24cm、5、3mm、0mm、35层，扫描时间设定为6min 40s。

采用认知成套测验（MCCB）[2]测评精神分裂症患者主要认知领域，MCCB内含有连线测验（连线测验A、C）、视觉空间记忆测验（BVMT-R）、范畴流畅-动物命名数个等分测验，能从不同方面检测患者的认知功能。在精神分裂症患者入住本院第10～15天采集其相关资料，要求患者在测评前4h不服用抗精神病类药物，于安静无人室内环境中完成测评。

1.3 数据分析

提取与分析磁共振数据：首先，于矩阵实验室2013b平台上使用脑影像数据处理与分析软件预处理数据，包括转换数据格式，删掉扫描凸显的前10个时间点，校正时间层与头动、空间标准化及滤波等。其次，分析低频振幅（ALFF）。把时间序列信息转型为频域功率谱，将其下的面积视为信号的强度，再对其进行开方计算，测算0.01～0.08Hz区间中的功率谱均值。计算个体ALFF值和全脑ALFF平均值，差值和全脑ALFF标准差指标，便获得了zALFF。最后，分析功能连接情况。采用REST软件分析全脑功能连接情况，测算功能连接强度时采用Fish把r值转型为z值，而后提取功能连接强度信号值。

1.4 统计学分析

用SPSS16.0软件包处理数据，以±s表示计量资料，t检验。检验水准为α=0.05。

2.结果

2.1 基本资料比较

观察组中，男26例，女19例；年龄19～41岁，平均（29.4±5.1）岁；PANSS总分（74.0±8.1）分。对照组中男23例，女17例；年龄18～44岁，平均（30.5±5.4）岁。两组受试者性别、年龄均衡分布，无统计学意义（P>0.05）。

2.2 认知功能测评情况

观察组连线测验A、连线测验C、符号编码、数字广度、BVMT-R、范畴流畅-动物命名评分分别为（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，和对照组（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）分相比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。

对比两组受试者认知功能检测数据差异，发现两组受试者的认知功能得分均能加号的聚合成两类，判断各认知评分对各组被试的分类能力，将变量投射重要度（VIP）>1设定为筛选标准，结果表明连接测验A、符号编码、BVMT-R的贡献度在平均水平之上，对两组被试的分类有统计学意义（P<0.05）。

2.3 精神分裂症认知功能和fMRI的ALFF、功能连接的关系分析

在分析ALFF时，把年龄、性别、学历水平及FD头动参数设定为协变量，和对照组做比较，观察组的左侧壳核（t=5.48）、右侧尾状核自发神经活动均增强（t=6.25）(GRF校正，体素、团块显著性水平P<0.05）。进一步分析相关性后，发现精神分裂症患者右侧尾状核ALFF值和其BVMT-R总分之间呈正相关性（r=0.41，P=0.028<0.05），和其他认知功能得分，PANSS症状总分之间均无统计学意义（P>0.05）。左侧壳核检出的信号值和精神分裂症患者认知功能及PANSS评分间均无统计学意义（P>0.05）。

FC分析阶段，协变量参数情况同上，将右侧尾状核作为感兴趣去（ROI），在进行全脑功能连接时，察觉到和对照组相比，观察组右侧尾状核和左侧前扣带回、右侧额中回、左侧额中回的连接均有不同程度减弱，右侧尾状核与左侧额中回的功能和患者畴流畅-动物命名评分间呈负相关性（P<0.05），和PANSS总分没有达到统计学水平，其他功能连接强度和认知功能评分之间没有形成显著相关性。见表1。

表1. 两组受试者功能连接差异脑区分布

3.讨论

在本次研究中，测评认知功能后，观察组连接测验A、符号编码、BVMT-R的贡献度在平均水平之上，对两组被试者的分类有统计学意义，预示着以上测验测量的认知功能可能是精神分裂症患者认知功能受损的主要维度，可能作为两组受试者分类的认知标志物[3]。

电生理研究发现，神经元异常震荡可能呈现出精神分裂症患者的脑功能异常，近些年发展起来的低频振幅测量技术能较稳定的勾画出被使者的脑功能低频震荡情况，且既往也有研究指出精神分裂症患者额叶、枕叶等脑区的低频振幅出现不同程度的异常。本次研究表明，精神分裂症患者右侧尾状核、左侧壳核的低频振幅值均有提升，与既往报道结果相一致[4]。

尾状核是纹状体的重要构成部分，有研发指出尾状核在抑制能力特别是语言抑制方面发挥较重要作用，尾状核的活动会对个体学习、记忆及专注能力等形成不同程度的影响。本次研究结果显示，尾状核、壳核等脑区的低频振幅异常可能为精神分裂症的潜在发病机制。另外，本文还将分别作为ROI进行全脑功能连接分析，认为脑区间异常的功能连接可能是精神分裂症患者认知功能缺陷的生物机制，这也间接的揭示了精神分裂症发病的内表型[5]。

综上，精神分裂症患者认知缺陷主要表现在信息处置速度、转换抑制及记忆能力等方面；侧尾状核、左侧壳核的自发神经活动及功能连接存有异常，后者可能影响精神分裂症患者的认知功能。