精神障碍性疾病严重影响人们的心智，患者难以正常思考，无法正常反应情绪及有效沟通，无法正常理解现实，同时出现幻觉、妄想等异常行为，如精神分裂症等，目前我国精神分裂症患者达600多万！致力于帮助人类拥有健康大脑，优脑银河持续探索脑科学最前沿领域，今天是世界精神卫生日，本文特别分享优脑银河首席科学家刘河生教授团队刊登在国际顶级精神病学期刊的论文，其对精神障碍性疾病患者“脑活动异常”标志性功能紊乱的新发现将会对疾病机制的理解，及临床治疗的早期发现和干预带来新的曙光。
2021年1月，哈佛大学刘河生教授与Daphne J. Holt教授合作的论文“Altered temporal, but intact spatial, features of transient network dynamics in psychosis” 发表于Molecular Psychiatry。Molecular Psychiatry是Nature旗下精神病学方向的国际顶级期刊，影响因子IF=15.992。通过研究精神疾病患者的静息态磁共振成像，发现在动态脑功能网络的时程特征上，精障患者与正常人存在着显著的差异。该大脑活动异常标志物的发现对理解精神分裂症的机理、探索致病的高风险因素具有重要的意义，从而进一步为精神性疾病的早期检查、治疗和干预带来了新的探索方向和机会。
前期研究发现大脑存在着不同的功能网络，不同的功能网络此起彼伏的活动构成了不同的神经活动状态。对神经信号的瞬时状态进行实时的状态分类，可以更直接的研究不同脑功能网络的活动及交互。同时，研究表明精神分裂症患者存在着脑网络的功能异常。在这一背景下，研究者通过对精神分裂症患者及具有潜在精神性障碍症状青年的脑功能活动状态进研究，来探索精神疾病谱系人群相关神经环路的异常。
在第一组对35名精神分裂症患者（SCZ）与35名健康被试（HC）的静息态数据研究中，研究者使用了创新的聚类分析方法，将静息态的磁共振信号聚类成19个不同的脑活动状态。进一步的，研究发现相对于正常被试（HC）的对照组，精神分裂症患者（SCZ）大脑的在三种状态的出现概率（occurrence rate）显著低于正常被试（HC），出现大脑活动异常。三种状态中，两种状态（状态A，状态B）主要涉及额顶网络和运动感觉网络，而第三种状态（状态C）则主要涉及视觉网络和突显网络。该研究进一步确认了精分患者与正常人在这三种状态上的差异仅局限在时程特征上，在神经活动的空间分布上则没有显著的差异。
精神分裂症患者大脑的在三种状态的出现概率显著低于正常被试，出现大脑活动异常
研究人员进一步分析了第二组22名出现精神性障碍症状的被试（PE）——“尚未被诊断为精神性疾病”与22名健康被试（HY）的19种脑活动，研究结果表明在具有精神性障碍症状被试仅在涉及视觉网络与突显网络的状态C（State C）中区别于健康被试，其出现概率显著更低，而状态A（State A）和状态B（State B）在两组被试中没有显著差异。与此同时，研究人员分析了两组被试脑状态的空间分布，均没有显著性差异。
具有精神性障碍症状被试仅在状态C中区别于健康被试，其出现概率显著更低
状态C在精障患者与健康人之间表现出了显著的差异，在这一基础上，研究人员进一步探索了状态C（state C）的出现概率能否对精神性疾病症状进行预测，计算通过Beck Depression Inventory 量表筛选出的130名有精神性障碍症状被试PEs（额外增加86名精神性障碍症状程度轻及程度中等的被试）的状态C的出现概率与PDI量表评分的相关性，结果发现状态C的出现概率与精神性症状的严重性呈显著的负相关（r=-0.26，p=0.003）。
状态C的出现概率与精神性症状的严重性呈显著的负相关
该研究结果表明精神性疾病患者的额顶网络（FPN）、运动感觉网络（MN）、视觉网络（VN）—突显网络（SN）的激活程度降低。具有精神性障碍症状被试的视觉网络（VN）—突显网络（SN）的激活程度降低。研究人员推测在精神性疾病发病前的早期会出现视觉网络（VN）—突显网络（SN）的异常，随着病情的加重后出现额顶网络（FPN）、运动感觉网络（MN）的异常。总体来说，视觉网络（VN）—突显网络（SN）的激活程度降低，认知情感功能出现异常是精神性疾病的发病前的标志性功能紊乱，属于临床定义的高风险（clinical high risk—CHR），发展成临床诊断的精神性障碍疾病的可能性概率较大。该高风险因子的发现为精神性障碍疾病的早期发现、诊疗、干预具有重要的脑科学及临床意义。
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详情阅读Molecular Psychiatry期刊Altered temporal, but intact spatial, features of transient network dynamics in psychosis论文原文，期刊原文链接：https://doi.org/10.1038/s41380-020-00983-1
原创声明：文章主要内容原始材料以英文撰写，刘河生教授与Daphne J. Holt教授是文章的共同通讯作者。北京优脑银河科技有限公司翻译为中文并经过编辑以便在微信发布。未经北京优脑银河有限公司书面许可，上述内容不得以任何形式复制或发布。