有無沖動攻擊行為首發(fā)精神分裂癥腦灰質(zhì)體積的比較☆

魏欽令吳小立王繼輝康莊張晉碚國效峰韓自力趙靖平

·論 著·

有無沖動攻擊行為首發(fā)精神分裂癥腦灰質(zhì)體積的比較☆

魏欽令*△吳小立△王繼輝△康莊△△張晉碚△國效峰*韓自力△趙靖平*

目的 比較有無沖動攻擊行為精神分裂癥腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同。 方法 收集16例有沖動攻擊行為和24例無沖動攻擊行為的首發(fā)未用藥的精神分裂癥患者，以三維快速擾相梯度回波序列獲得其腦部磁共振成像。所得圖像以統(tǒng)計參數(shù)圖軟件包進(jìn)行預(yù)處理，然后兩組腦局部灰質(zhì)體積進(jìn)行t檢驗(yàn)。結(jié)果 有沖動攻擊行為組右側(cè)中央前回、中央后回區(qū)（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；體素集合數(shù)＝851）和右側(cè)眶額回區(qū)（MNI：x＝20，y＝34，z＝－24，體素集合數(shù) ＝108）腦灰質(zhì)體積小于無沖動攻擊行為組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝－3.72，P＜0.001；t＝3.17，P＜0.001）。未發(fā)現(xiàn)沖動攻擊行為組存在灰質(zhì)體積大于無沖動攻擊行為組的腦區(qū)。結(jié)論 右側(cè)中央前回、中央后回和眶額回灰質(zhì)異常與精神分裂癥的沖動攻擊行為可能有關(guān)。

精神分裂癥 沖動攻擊行為 腦灰質(zhì) 磁共振成像

沖動攻擊行為的及時預(yù)測一直是精神分裂癥防治中的重點(diǎn)目標(biāo)之一，鑒于其有一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，因此可能存在預(yù)測其風(fēng)險性的生物學(xué)指標(biāo)［1－2］。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技術(shù)可以在活體內(nèi)研究大腦的結(jié)構(gòu)和功能。已有研究表明精神分裂癥患者沖動攻擊行為可能與眶額回［3－4］、小腦［4］、海馬等［5］腦結(jié)構(gòu)或功能的變化有關(guān)。但目前研究結(jié)果仍不一致，這和抗精神病藥物的影響、研究之間方法欠一致等因素有關(guān)［3－5］。因此，本研究擬以客觀的基于體素的形態(tài)學(xué)分析（voxel-based morphometry，VBM）方法分析首發(fā)未服藥的精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)MRI成像特點(diǎn)，探討有、無沖動攻擊行為患者腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異。

1 對象和方法

1.1 研究對象 來自2009年11月至2011年3月在中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院精神科住院的精神分裂癥患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)兩位主治以上級別醫(yī)師診斷，符合《中國精神障礙分類與診斷標(biāo)準(zhǔn)（第三版）》中精神分裂癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②首次發(fā)作，未曾用藥；③年齡18歲～45歲；④右利手。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腦器質(zhì)性疾病或嚴(yán)重軀體疾?。虎诰凭蚱渌窕钚晕镔|(zhì)濫用史；③有任何磁共振檢查禁忌。共40例患者入組，根據(jù)是否有沖動傷人行為病史被分為兩組：有沖動攻擊行為組和無沖動攻擊行為組。

有沖動攻擊行為組共16例 （已經(jīng)攻擊到對方軀體者14例，持菜刀砍人被及時制止者2例），女5例，男11例；年齡18～36歲，平均（23.31± 5.12）歲；受教育年限9～16年，平均（11.69±2.33）年；發(fā)病年齡16～36歲，平均（22.31±5.25）歲；陽性和陰性癥狀量表 （positive and negative symptom scale，PANSS）評分總分為61～93，平均（76.06± 9.59）；病程5～105周，中位數(shù)為17.5周。

無沖動攻擊行為組共24例，女10例，男14例；年齡18～38歲，平均（24.67±6.00）歲；受教育年限9～16年，平均（11.89±2.68）年；發(fā)病年齡16～36歲，平均（24.71±6.66）歲；PANSS評分59～90分，平均（73.79±8.29）；病程5～106周，中位數(shù)為7周。

兩組在性別（χ2＝0.44，P＝0.51）、年齡（F＝0.98，P＝0.33）、受教育年限（F＝0.96，P＝0.33）、起病年齡（F＝2.54，P＝0.12）和PANSS總分（F＝0.39，P＝0.54）、病程（Z＝－1.49，P＝0.14）方面的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

本研究經(jīng)過中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院臨床研究倫理委員會同意，所有受試者監(jiān)護(hù)人均簽署書面知情同意，愿意參加本研究。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床評定 采用PANSS評估患者的精神癥狀。由兩位高年資主治醫(yī)師分別對每位受試者進(jìn)行詳細(xì)了解患者沖動攻擊行為病史和精神檢查，明確患者有無沖動攻擊行為。本研究中沖動攻擊行為的定義為：受試者因各種原因出現(xiàn)易激惹、憤怒等沖動情緒，并對他人已經(jīng)有明確的軀體攻擊行為或企圖。

1.2.2 磁共振成像和圖像處理 MRI數(shù)據(jù)采集在中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院放射科磁共振室完成。采用美國通用電器公司Signa Twinspeed 1.5T磁共振成像系統(tǒng)，在標(biāo)準(zhǔn)的頭線圈內(nèi)完成掃描。所用技術(shù)參數(shù)和方法詳見既往研究［6］。首先軸位快速自旋回波序列得到全腦T2加權(quán)和T1加權(quán)圖像，經(jīng)神經(jīng)影像診斷醫(yī)師排除全腦器質(zhì)性病變。然后以三維快速擾相梯度回波序列 （three-demensional flight spoiled gradient recalled acquisition，3-D FSPGR）從矢狀面掃描高分辨率的全腦結(jié)構(gòu)圖像，掃描參數(shù)：TR＝4.1 ms，TI＝650 ms，TE＝9.6 ms，翻轉(zhuǎn)角＝15°，視野＝240×240 mm，層厚＝1.8 mm，層間距＝0，矩陣＝256×256。掃描時間是：9 min 40 s。

基于MATLAB7.1（MathWorks Inc， Sherbon，Mass）以 SPM5（http：／／www.fil.ion.ucl.ac.uk／spm／software／spm5／）對經(jīng)過MRIcro轉(zhuǎn)化后的圖像以統(tǒng)一分割法（unified segment）進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，標(biāo)準(zhǔn)化和分割步驟在一步中完成，得到腦灰質(zhì)圖像，代表腦灰質(zhì)致密度（density）。然后以各向同性12 mm半極大值處全寬度 （full-width at half-maximum，F(xiàn)WHM）高斯核進(jìn)行平滑處理。

1.3 統(tǒng)計分析 一般資料采用SPSS 11.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計量資料采用t檢驗(yàn)，偏態(tài)分布的計量資料采用非參數(shù)檢驗(yàn)中的Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義?；贛ATLAB 7.1平臺，應(yīng)用SPM5軟件中的VBM分析程序進(jìn)行兩樣本MRI圖像的t檢驗(yàn)，比較有無沖動攻擊行為患者組預(yù)處理后的灰質(zhì)參數(shù)圖像。在P值小于0.001（未校正）水平下，將連續(xù)50個以上體素集合高亮區(qū)視為差異有統(tǒng)計學(xué)意義的區(qū)域。

2 結(jié)果

有沖動攻擊行為首發(fā)精神分裂癥患者組右側(cè)中央前回、中央后回區(qū)（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；體素集合數(shù)＝851；Brodmann 1－4區(qū)）和右側(cè)眶額回區(qū) （MNI：x＝20，y＝34，z＝－24，體素集合數(shù)＝108；Brodmann 11區(qū)）腦灰質(zhì)體積明顯小于無沖動攻擊行為組（t＝－3.78，P＜0.001；t＝3.26，P＜0.001）。見圖1。未發(fā)現(xiàn)沖動攻擊行為組局部灰質(zhì)體積大于無沖動攻擊行為組。

圖1 有沖動攻擊行為精神分裂癥患者組灰質(zhì)體積低于無沖動攻擊行為組的腦區(qū)

3 討論

本研究以客觀的VBM方法，比較了有、無沖動攻擊行為精神分裂癥患者腦灰質(zhì)三維高分辨率MRI成像的不同?？紤]抗精神病藥物對腦結(jié)構(gòu)的影響［7］，本研究選擇首發(fā)未用藥的患者為研究對象。結(jié)果顯示，有沖動攻擊行為患者右側(cè)眶額回（Brodmann 11區(qū)）、中央前回（Brodmann 4區(qū)）和中央后回（Brodmann 1－3區(qū)）局部腦灰質(zhì)體積低于無沖動攻擊行為患者。未發(fā)現(xiàn)沖動攻擊行為患者局部灰質(zhì)體積大于無沖動攻擊行為患者。

眶額回與主司恐懼情緒的杏仁核聯(lián)系密切，與情緒過程中的認(rèn)知因素密切相關(guān)［8］，并調(diào)節(jié)情緒的行為反應(yīng)［9］，其結(jié)構(gòu)或功能障礙與普通人群沖動傷人的行為可能有關(guān)［10］。本研究也顯示有沖動攻擊行為的精神分裂癥患者眶額回灰質(zhì)體積減少，與既往一些相關(guān)研究具有一致性［3，4，11］。 Kumari等［3］對24例（其中10例有軀體暴力行為）精神分裂癥患者的研究顯示，患者的沖動性得分與眶額回的灰質(zhì)體積呈負(fù)相關(guān)。不足的是本研究未進(jìn)一步準(zhǔn)確評估沖動性。Naudts和Hodgins［11］綜合分析了神經(jīng)心理測驗(yàn)、神經(jīng)系統(tǒng)軟體征和MRI有關(guān)研究，也發(fā)現(xiàn)精神分裂癥的攻擊性行為與眶額葉的結(jié)構(gòu)或功能受損有關(guān)。

本研究結(jié)果還顯示，有沖動攻擊行為患者中央前回Brodmann4區(qū)局部灰質(zhì)體積低于無沖動攻擊行為患者。這可能因?yàn)橹醒肭盎谺rodmann4區(qū)不僅是主司人類軀體運(yùn)動的主要高級神經(jīng)中樞，而且是處理運(yùn)動功能相關(guān)認(rèn)知信息（如空間轉(zhuǎn)換、系列順序編碼、刺激－反應(yīng)配伍禁忌、動作技能的學(xué)習(xí)和記憶）的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，而中央前回受損可能引起對沖動攻擊行為的控制障礙以及認(rèn)知反應(yīng)障礙。既往研究也表明，精神分裂癥患者中央前回體積縮小［12］，皮層下白質(zhì)結(jié)構(gòu)狀況與疾病患者的運(yùn)動活性相關(guān)，而且有學(xué)者提出，中央前回可能是Andreasen［13］提出的精神分裂癥皮層－皮層下－小腦環(huán)路不平衡學(xué)說中認(rèn)知－運(yùn)動神經(jīng)框架的界面，而且與疾病的沖動攻擊行為有關(guān)［14］。

本研究還顯示，有攻擊行為精神分裂癥患者中央后回局部灰質(zhì)體積較小。這與既往研究結(jié)果相一致。既往研究表明，中央后回的灰質(zhì)體積的下降和與非精神障礙人群的暴力傾向有關(guān)［15］，皮層下白質(zhì)完整性與精神分裂癥患者的沖動性相關(guān)［16］。上述研究均提示，中央后回受損可能是精神分裂癥攻擊行為的神經(jīng)機(jī)制之一。這可能與精神分裂癥患者認(rèn)識或預(yù)測受害者情緒的能力障礙有關(guān)［17］。因?yàn)橹醒牒蠡夭粌H接受表情的投射，而且服務(wù)于與共情、情緒表達(dá)和社會合作密切相關(guān)的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)［18］。

此外，也有些研究與本研究結(jié)果一樣顯示精神分裂癥沖動攻擊行為與某些腦區(qū)灰質(zhì)體積下降相關(guān)，但具有陽性發(fā)現(xiàn)的腦區(qū)不同。如：Puri等［4］以VBM方法比較了13例有軀體暴力行為與13例無軀體暴力行為的精神分裂癥患者的腦局部灰質(zhì)體積，發(fā)現(xiàn)前者小腦和Wernicke's區(qū)（Brodmann 39～40區(qū)）局部灰質(zhì)體積小于后者。研究結(jié)果的差異與研究對象是否服藥、疾病分型、病程等因素均可能相關(guān)。Puri等［4］的研究中患者處于服藥狀態(tài)，而本研究受試者未接受抗精神病藥物治療。

綜上所述，本研究結(jié)果提示精神分裂癥沖動攻擊行為可能與右側(cè)眶額回、中央前回和中央后回灰質(zhì)體積下降有關(guān)。需要指出的是，本研究的樣本量偏小，可能需增大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證初步結(jié)果。此外，本研究未具體評估沖動性大小、未區(qū)分攻擊行為是否在精神癥狀支配下發(fā)生，以后應(yīng)更深入細(xì)致地對沖動攻擊行為的腦機(jī)制進(jìn)行探討。

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A comparative MRI study on the regional gray matter volumetric changes between schizophrenic patients with and without impulsive offensive behavior.

WEI Qinling，WU Xiaoli，WANG Jihui，KANG Zhuang，ZHANGJinbei，GUO Xiaofeng，HAN Zili，ZHAO Jingping.The Institute of Mental Health，Second Xiangya Hospital，Central South University，139 Renmin Middle Road，Changsha 410011.China.Tel：0731－85360921.

Objective To compare the regional gray matter volumetric changes between schizophrenic patients with and without impulsive offensive behavior.Methods Sixteen first-episode-schizophrenia patients with impulsive offensive behavior and 24 first-episode-schizophrenia patients without impulsive offensive behavior underwent T1 weighted magnetic resonance imaging.Scans were normalized，uniformed segmented，modulated and smoothed using the statistical parametric mapping 5（SPM5），and the regional gray matter volumes were compared by two-sample t-test with VBM-box in SPM5 software.Results The patients with impulsive offensive behavior demonstrated significant decrease of the gray matter volumes in the right precentral gyrus and postcentral gyrus（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；cluser＝851 voxels，t＝－3.72，P＜0.001）as well as the right or bitofrontal gyrus（MNI：x＝20，y＝34，z＝－24；cluster＝108 voxels，t＝－3.17，P＜0.001）.Conclusion The altered regional gray matter in the right precentral gyrus，postcentral gyrus and right or bitofrontal gyrus may be involved in the neural mechanism of impulsive offensive behavior in schizophrenia.

Schizophrenia Impulsive offensive behavior Gray matter Magnetic resonance imaging

R794.3

A

2011－05－03）

（責(zé)任編輯：曹莉萍）

☆ 2010年衛(wèi)生行業(yè)科研專項 （編號：201002003）；國家自然科學(xué)基金青年項目（編號：30900485）；廣東省自然科學(xué)基金（編號：9151008901000065）

* 中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院精神衛(wèi)生研究所 （長沙 410011），第一作者為在讀研究生

（E-mail：zhaojingpinghunan＠yahoo.com.cn）

△ 中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院精神科

△△ 中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院放射科