早期精神分裂症在脑结构上留下"指纹"
塞维利亚大学研究团队开发出一种新型MRI方法,用于探究精神分裂症最早期阶段的脑部变化。该方法通过比较不同脑区之间的结构相似性,揭示了疾病对大脑组织的早期影响。
精神分裂症影响全球超过1/300人口,通常在青少年晚期或成年早期发病。既往研究已证实患者脑结构存在差异,尤其在涉及记忆、情绪和自我认知的颞叶、扣带回皮层及脑岛区域。然而,科学家尚未完全理解这些结构变化与症状表现、认知障碍及疾病生物学基础的关联。
研究团队采用名为MIND的结构相似性网络分析法,该技术不依赖白质连接路径,而是通过比对不同脑区的形态与尺寸来评估相似程度。团队分析了352名首次发作精神分裂症谱系障碍患者(多数未使用抗精神病药物以避免药物干扰)和195名健康志愿者的结构磁共振成像扫描数据。结果显示,患者全脑广泛区域的结构相似性显著降低,颞叶、扣带回和脑岛区域变化最为显著;部分视觉区域相似性反而升高,但该模式随临床状态动态变化——临床状况"较差"的患者相似性降低最明显,而"良好"患者则接近健康对照组水平。
为识别早期结构变化,研究者将个体脑容量与12万人年龄校正参考数据对比,发现最显著的相似性降低出现在生命后期成熟的复杂思维相关脑区,而简单体积变化则集中于早期成熟区域。进一步将MRI结果与健康样本构建的脑生物学图谱比对发现:相似性降低区域富含特定细胞类型(尤其是星形胶质细胞),并高度集中多巴胺和血清素信号传导相关的受体与转运蛋白,同时伴随代谢水平降低和微观结构弱化迹象。认知功能相关指标则与记忆和注意力系统塑造的脑区高度吻合。
该研究支持精神分裂症涉及脑区通信障碍的理论,特别是晚成熟区域。早期结构变化可能始于少数核心区域,随后扩散至功能关联区域。通过将影像学发现与已知生物学特征关联,研究推动了对疾病机制的深入理解。作者指出,这些发现阐明了脑结构、发育事件和神经生物学在疾病早期阶段如何共同塑造临床状态。
研究存在局限:生物学图谱基于健康志愿者数据,且横断面设计无法追踪时间动态变化,分析仅聚焦皮层而忽略受累的深层脑结构。未来需开展患者纵向随访研究,结合结构扫描与神经递质分子成像,并将网络分析扩展至皮层下区域。若结构相似性指标验证可靠,有望开发基于MRI的个性化诊疗工具。
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