在精神分裂症的最早阶段，大脑会发生什么变化？
塞维利亚大学的一个研究团队试图通过一种新型基于磁共振成像（MRI）的方法来解答这个问题，该方法通过比较不同脑区之间的结构相似性进行分析。研究结果显示，结构相似性存在明显异常，且与症状严重程度和认知表现密切相关。
大脑结构在精神分裂症中存在差异
全球每300多人中就有1人受精神分裂症影响，该病常于青少年晚期或成年早期发作。多项研究表明，精神分裂症患者的大脑结构存在差异，尤其是涉及记忆、情绪和自我意识的区域，如颞叶、扣带回皮层和岛叶。然而，科学家尚未完全理解这些变化如何与症状、思维问题及疾病生物学相关联。
“由于人类数据有限，理解精神疾病中结构改变与潜在神经生物学基础的关系一直颇具挑战性，”最新研究的作者指出。
该团队聚焦于一种相对较新的脑部扫描分析方法——结构相似性网络。该方法不通过白质绘制连接路径，而是比较不同脑区的形状和大小以评估相似度。早期研究提示此方法可能与认知表现和生物特征相关，但此前尚未详细应用于精神分裂症谱系障碍早期患者。
精神分裂症早期的脑部扫描发现
研究团队分析了352名首次发作精神分裂症谱系障碍患者和195名健康志愿者的结构性磁共振成像扫描数据；多数患者从未服用抗精神病药物，这有助于减少药物对脑结构的影响。研究采用名为MIND的方法构建“相似性图谱”，显示不同脑区在形状和结构上的相似程度。研究人员随后测试了这些模式与症状、思维问题、疾病早期变化点以及已知脑生物学特征的关联。
精神分裂症患者在大脑广泛区域表现出相似性降低，其中颞叶、扣带回和岛叶的变化最为一致。少数视觉区域显示相似性升高，但这些模式随临床状态而变化：临床状况“较差”的患者相似性降低最为显著，而“良好”患者则接近健康参与者的模式。
为识别早期结构变化，团队将每位参与者的脑容量与来自12万余人的人群年龄调整参考数据进行比对，并分析相似性变化与脑发育的关系。最显著的降低出现在成熟较晚且对复杂思维至关重要的区域，而简单容量变化则出现在较早成熟的区域。
团队还将MRI发现与基于健康样本构建的脑生物学图谱进行比对。相似性降低的区域富含特定细胞类型（尤其是星形胶质细胞），并具有高浓度的多巴胺和血清素信号相关受体与转运体。这些区域还表现出代谢降低和微结构减弱的迹象。与认知表现相关的测量结果与记忆和注意力系统塑造的区域相匹配。
未来精神分裂症研究与诊疗方向
研究结果支持精神分裂症涉及脑区间通信中断的观点，尤其是那些成熟较晚的区域。早期结构变化可能始于少数区域，随后影响紧密相关的其他区域。通过将这些模式与已知生物特征关联，该工作使影像学发现更接近疾病的根本机制。
“这些发现深化了对疾病进程的理解，突显了脑结构、成熟事件和神经生物学在疾病早期阶段塑造临床状态的作用，”作者表示。
然而，研究存在若干局限：用于比对的生物学图谱来自健康志愿者而非患者自身；研究为横断面设计，无法展示变化随时间的发展；分析仅聚焦皮层，遗漏了已知受精神分裂症影响的深层脑结构。
未来工作应长期追踪患者（包括治疗开始后），并将结构扫描与直接测量神经递质的分子成像相结合。将该网络分析扩展至皮层下区域也将提供更全面的图景。从长远看，若这些结构相似性测量被证明可靠，可能有助于构建基于MRI的支持个性化诊疗的工具。
参考文献：García-San-Martín N, Bethlehem RA, Segura P, et al. Reduced brain structural similarity is associated with maturation, neurobiological features, and clinical status in schizophrenia. Nat Commun. 2025;16(1):8745. doi: 10.1038/s41467-025-63792-6
本文改写自塞维利亚大学发布的新闻稿，内容经编辑以适应篇幅要求。
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