抑郁症与精神分裂症患者静息态功能磁共振成像与认知功能的差异

摘要

目的

探讨抑郁症与精神分裂症患者脑功能活动及认知功能损害的特点及其相关性。

方法

对健康对照组、抑郁症组及精神分裂症组（每组各36例）患者进行数字符号测试（digital symbol test，DST）、数字广度测试（digital span test，DSPT）和语言流畅性测试（verbal fluency test，VFT），同时行静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）扫描，对rs-fMRI数据进行常规预处理，计算3组局部一致性（regional homogeneity，ReHo）及比率低频振幅（fractional amplitude of low frequency fluctuation，fALFF）值，分别比较3组认知功能测评及脑功能活动特点，采用Pearson相关分析认知功能与脑功能活动的相关性。

结果

（1）与健康对照组（68.75±10.40、9.22±1.07、5.95±1.67、22.39±4.53）比较，抑郁症组（60.86±10.75、8.06±0.80、5.19±1.12、19.36±2.85）与精神分裂症组（46.64±9.50、7.50±0.91、4.08±1.05、14.86±3.78）DST、DSPT顺背、DSPT倒背及VFT评分均下降, 精神分裂症组较抑郁症组下降更显著（F=2.39、1.43、1.52、2.16, 均P<0.01）；（2）3组ReHo值存在差异的脑区为左侧豆状核-脑岛-罗兰岛盖（F=22.1, P<0.001，AlphaSim校正，体素个数>99），与健康对照组相比，抑郁症组在该脑区ReHo值升高，与抑郁症组相比，精神分裂症组在该脑区ReHo值降低。3组fALFF值存在差异的脑区为左侧顶上回及双侧脑岛

-豆状核（F=28.46, 13.12，P<0.001，AlphaSim校正，体素个数>90），与健康对照组和抑郁症组相比，精神分裂症组在左侧顶上回及双侧脑岛-豆状核的fALFF值均升高（P<0.05）；（3）相关分析显示，抑郁症患者DST评分与左侧豆状核-脑岛-罗兰岛盖区ReHo值呈负相关（r=-0.38, P=0.02）；精神分裂症患者DSPT倒背评分与脑岛-豆状核的fALFF值呈负相关（r=-0.39, P=0.02）。

结论

精神分裂症较抑郁症患者认知功能损害更为严重；抑郁症及精神分裂症患者顶叶、脑岛及纹状体活动异常，这些功能活动异常脑区可能是区分精神分裂症与抑郁症的核心脑区，且与认知功能损害密切相关。

抑郁症是以持续的情绪低落、思维迟缓及意志活动减退为主要临床表现的精神疾病，精神分裂症则是以特殊的思维、认知、情感及行为等多方面障碍及不协调为主要表现的精神疾病，两种疾病在临床表现上虽不同但也有相似之处。有研究显示抑郁症和精神分裂症均存在认知功能损害，但各自特点差异仍无一致研究结论［1］。有21%~74%的抑郁症患者急性期会有精神病性症状，13%~50%的精神分裂症患者在发病期间会伴发抑郁症状［2］。提示从临床症状区别精神分裂症和抑郁症有一定的难度。目前，抑郁症与精神分裂症的病因及发病机制研究仍是精神病学领域的热点，寻找到诊断及鉴别两种疾病的神经生物学标记一直是努力的方向［3, 4］。静息态功能磁共振成像（resting-state functional magenetic resonance imaging，rs-fMRI）研究大脑在安静状态下无明确的输入或输出信号时，以血流信号的改变来精确反映脑区神经元的自发活动。既往神经影像学研究显示，抑郁症患者纹状体、后扣带回、背侧壳核与感觉运动、枕颞皮质等脑区存在功能活动异常［5, 6］，精神分裂症患者前额叶皮质及皮质下相关脑网络（扣带回、脑岛、纹状体等）功能活动异常［7］。相关分析研究同样发现抑郁症及

精神分裂症均存在某些特定脑区活动改变且与认知功能损害存在密切关系，但目前研究结论不尽一致［8］。我们结合认知功能测评与功能影像学方法，分析比较抑郁症与精神分裂症患者认知功能损害特点及其神经影像学差异与相关性，旨为抑郁症及精神分裂症的临床诊断及鉴别提供理论依据和帮助。

对象和方法

一、对象

1.抑郁症组：为2015年3月至2019年2月于武汉大学人民医院精神卫生中心就诊的抑郁症患者。入组标准：（1）符合DSM-Ⅳ重性抑郁的诊断标准；（2）年龄18~45岁，性别不限；（3）17项汉密尔顿抑郁量表（Hamilton Depression Scale，HAMD17）评分≥17分；（4）受教育年限≥9年；（5）汉族，右利手；（6）数据采集前未曾服用抗抑郁药及抗精神病药（首次发病患者）或停药时间≥6个月（复发患者且近半年未服用药物)。排除标准：其他精神疾患、脑器质性及躯体疾病、精神疾病家族史、物质（药物、毒品、酒精）滥用史、脑外伤史、神经系统疾病等。

2.精神分裂症组：为2015年3月至2019年2月于武汉大学人民医院精神卫生中心就诊的精神分裂症患者。入组标准：（1）符合DSM-Ⅳ精神分裂症或分裂样精神障碍诊断标准；（2）年龄18~45岁，性别不限；（3）PANSS总分≥60分；（4）受教育年限≥9年；（5）汉族，右利手；（6）数据采集前未曾服用抗抑郁药及抗精神病药（首次发病患者）或停药时间≥6个月（复发患者且近半年未服用药物)。排除标准：其他精神疾患、脑器质性及躯体疾病、精神疾病家族史、物质（药物、毒品、酒精）滥用史、脑外伤史、神经系统疾病等。

3.健康对照组：为2015年3月至2019年2月于武汉市通过广告招募的志愿者。（1）年龄18~45岁，性别不限；（2）无精神病史及精神病家族史；（3）HAMD及汉密尔顿焦虑量表（Hamilton Anxiety Scale，HAMA）评分均≤7分；（4）汉族，右利手；（5）初中及以上文化程度；（6）性别、年龄及受教育程度与精神分裂症及抑郁症患者组相匹配。排除标准：精神疾患、脑器质性及躯体疾病、精神疾病家族史、物质（药物、毒品、酒精）滥用史、脑外伤史、神经系统疾病等。

所有被试者均视力或矫正视力正常，无色盲或色弱，自愿参与本研究，排除MRI扫描禁忌证；本研究得到武汉大学人民医院临床研究伦理委员会科研项目临床试验审批，批号：WDRM2016-L003；在扫描前由患者本人或家属签署知情同意书。

二、方法

1.量表评定和认知测查：(1）采用PANSS对精神分裂症组的精神症状进行评估，包括阳性症状、阴性症状、一般病理症状；（2）采用HAMD及HAMA评估抑郁症组临床症状；（3）在进行认知功能评定前向被试者说明本次认知测试对被试者无任何不利影响，希望认真对待，消除各种心理负担。在测评前使用统一指导语向被试者解释测评规则，并作相应示范。然后依次进行数字符号测试（digital symbol test，DST）、数字广度（顺背、倒背）测试(digital span test，DSPT)、言语流畅性测试（verbal fluency test，VFT)，并将测试评分按照手册规定的程序标准换算成量表得分。

2. fMRI扫描：所有被试者均在武汉大学人民医院放射科完成。使用美国GE公司Signa HDxt

3.0T MR磁共振成像系统，安装头部固定器以减少被试者头动，扫描时不用任何认知任务，被试者闭上双眼，保持安静仰卧位。首先进行T1定位像扫描, 采用平面回波成像序列在T1