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四精神疾病的影像遗传学研究（第4页）

（4）其他

目前精神疾病的任务态脑功能影像研究已经涉及了人的认知和情绪功能的各个方面。

比如，基于任务态的功能磁共振影像研究还发现健康成年人和精神分裂症患者在执行认知任务时（包括延迟匹配任务、工作记忆任务、AX-持续操作任务、stroop任务），都激活了一个以外侧前额叶皮层和前扣带皮层为核心的认知控制网络，然而精神分裂症患者外侧前额叶皮层、前扣带、丘脑背内侧核激活程度较弱，其余前额叶皮层激活则代偿性增加。

这些研究发现不仅有助于寻找精神疾病患者异常行为学表现背后的神经基础，从而发现诊断、鉴别诊断的影像学标记，并且也有助于理解精神症状产生的神经机制。

比如，一项针对抑郁症静息态脑血流和情绪诱发任务fMRI研究的Meta分析发现，抑郁症患者静息态双侧丘脑枕核脑血流活跃程度显著高于正常对照；负性情绪刺激诱发抑郁症患者的杏仁核、脑岛和背侧前扣带皮层产生较强的反应，诱发其背侧纹状体和背外侧前额叶皮层产生较弱的反应。

研究者进一步提出了一个两阶段模型来解释负性偏倚产生的神经基础，即抑郁症患者在情绪基线时枕核的高活动性首先强化了警觉网络（saliencenetwork）对负性信息的响应，然后可能由于纹状体多巴胺活动水平下降，这些感觉刺激不能通过皮层-纹状体-苍白球-丘脑环路传递至背外侧前额叶皮层，导致患者不能准确地处理和评估环境信息。

2.静息态功能磁共振研究

基于静息状态的脑功能磁共振成像是fMRI技术的一种应用形式。

所谓静息状态（restingstate），是指清醒的休息状态或无任务状态。

与传统的基于任务状态的fMRI研究不同，在数据扫描时参与者不需要执行复杂的认知任务，只需要保持全身放松，不进行任何系统的思考即可。

由于其无须复杂的实验设计、实际应用的方便，更容易被精神疾病患者接受，因此近几年持续受到研究者的关注。

在静息状态下，BOLD信号存在自发低频振荡（

这种自发低频振荡已被证实不是随机噪声。

研究低频振荡信号的方法可分为两类：研究低频振荡的属性，即利用低频振荡检测休息状态下某些脑区的局部活动；研究功能连接，即利用低频振荡检测脑区之间的功能连接情况，识别功能网络。

本部分仅简介低频振荡属性在精神疾病领域的应用。

常用的研究低频振荡的属性方法有低频振荡振幅（amplitudeoflowfrequencyfluctuation，ALFF）方法及比率低频振荡振幅（fractionalamplitudeoflowfrequencyfluctuation，fALFF）、COSLOF（crosscorrelationcoefficientsofspontaneouslowfrequency）指数方法、局部一致性（regionalcoherence，ReHo）方法、静息状态下偶然自发激活的检测方法等。

ALFF和fALFF方法是从频域角度考察低频振荡振幅；COSLOF和ReHo均是考察脑区内部体素时间序列的相关性，因此可称为区域内的连接度量。

这些方法已经分别被用于检测静息状态下注意缺陷多动障碍、阿尔茨海默病、精神分裂症低频振荡信号的异常。

Hunter等人通过提取静息状态下听觉区比较活跃的时间点（该时间点上“体素取值超过该体素时间序列均值2倍标准差”

的体素数目超过感兴趣区体素总数的2.5%），发现了静息状态下听觉区与前扣带回的协同自发活动。

这种静息状态下偶然自发激活的检测方法可能对精神分裂症有着特殊的意义，如幻听的检测。

这些方法在精神疾病中的应用可参阅最近的综述文章。

（宋明周媛）

三、精神疾病的脑网络组学研究

脑的不同区域具有相对不同的功能，但要完成一项哪怕是非常简单的任务时也总是需要人脑多个不同的功能区域相互作用、互相协调，共同构成一个网络来发挥其功能，也就是说，大脑的功能执行总是依赖于多个脑区之间广泛地交互。

因此，从网络的角度来研究人脑的功能是极为必要的。

从脑网络角度来研究精神分裂症缺陷的机制，可追溯至20世纪末。

Goldman-Rakic等早在20世纪末就意识到精神分裂症患者工作记忆缺陷可能源于脑网络异常。

随着结构和功能影像学技术的发展、行为学和神经心理学研究的深入，在近十来年的基于脑影像的功能连接研究中不断表明精神分裂症是一个连接异常的疾病。

功能连接度量空间上分离的不同脑区间时间上的相关性和功能活动的统计依赖关系。

Sporns于2004年进一步提出关于功能连接的更精确的定义：“在解剖连接限定的范围内，神经元或神经元团块的非线性动态活动引起的活动依赖模式”

。

许多的研究表明：精神分裂症是一种失连接症，即精神分裂症的症状及表现并不是源于单一脑区的病理改变，而是由于多个脑区交互作用发生了异常。

越来越多来自fMRI和DTI的研究支持了这一观点。

关于精神分裂症的功能连接研究大体上可以分为基于重要感兴趣区域、局部子网络、全脑的功能连接和网络拓扑结构研究。

由于背外侧前额叶皮层（dorsolateralprefrontalcortex，DLPFC）是公认的工作记忆网络核心脑区。

当前关于精神分裂症患者工作记忆的fMRI研究也多集中在DLPFC上，但是研究结果不一致。

多数研究发现当执行工作记忆任务时患者该脑区激活减弱，但也有研究发现DLPFC激活增强。

这种不一致可能源于所采用工作记忆任务所探察的认知成分侧重点不同、行为学成绩的组间差异、参与动机的组间差异，以及基于组平均的方法学局限性，比如配准可能抹杀了DLPFC结构上的个体差异、患者额叶功能低下的原因可能是由于精神分裂症患者DLPFC激活更分散等等。