科学家发现儿童精神分裂症患者大脑失连接的神经发育学证据

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　　脑功能失连接假说是精神分裂症成因的一个重要假说。然而，已有的研究绝大多数都集中在对成人精神分裂症的研究上，很少有研究考察儿童青少年发病的病人，特别是首发未服药儿童青少年精神分裂症患者的大脑功能连接特点。神经发育失调假说是精神疾病（超过70%的此类病人在18岁以前发病）的另外一个重要假说，该假说认为儿童青少年时期的大脑发育异常导致了大脑神经系统及脑功能紊乱，从而导致了精神分裂症的发作。对儿童青少年精神分裂症的大脑神经系统及脑功能开展研究，将为儿童精神分裂症患者的脑功能失连接假说和神经发育假说提供新的证据。

　　中国科学院心理研究所行为科学重点实验室左西年研究组与山西医科大学第一附属医院和美国纽约大学医学院的合作者系统考察了首发未服药儿童青少年精神分裂症患者和对照组的静息态脑功能活动情况。通过采用基于功能磁共振成像的高精度体素级功能同伦的方法，研究者发现早发精神分裂症患者及健康对照组在楔前叶和后扣带表现出了最强的半球间功能连接，其次是脑岛，然后是中央前回、中央后回、颞上回以及枕中回（图1），这些发现重复了该研究团队以前在健康群体和成年病人中的发现。然而，组间对比发现，儿童青少年病人在全脑及局部脑区的半球间功能连接下降，下降的脑区主要集中在颞上回及中央后回（图2）。并且，病人的颞上回及中央后回的半球功能连接强度，与其阴性症状呈显著的负相关（图2）。上述这些结果具备很好的可重复性，无论是把两组样本数量分半还是逐次去掉一个病人进行可重复性分析，都表明此结果是稳定与可重复的（图3）。这些脑功能连接改变在疾病的早期已经出现，而且与药物无关，为精神分裂症的失连接假说提供了神经发育学证据，为将来基因和药物研发提供了靶位脑区。

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精神分裂症是神经发育障碍性脑疾病

精神分裂症多在青壮年期发病，特别是18-25岁，这一时期前额叶处于发育阶段。目前为止，我们对于这一时期的正常或异常的大脑皮质发育的变化所知尚少。纵向的神经影像学研究证明，直到二十多岁，随着前额叶皮质最后成熟，灰质密度才完成改变。核磁共振研究结果所观察到的灰质密度改变的细胞学基础目前仍不清楚，尽管标准的死后脑组织解剖研究表明突触消失和髓鞘增加一直持续到成年早期。然而关于青春期死后脑组织神经解剖的的文献是很稀少的，但有灵长类动物大脑的研究表明，成年早期神经环路的完善主要包括：不对称突触的剪切、抑制性环路的加强以及对椎体细胞树突抑制性传入成份的持续精加工（the continued elaboration of pyramidal dendrites as targets of inhibitory input）。综上所述，人类前额叶皮质最晚成熟，在大脑成熟的晚期包括皮层兴奋性-抑制性平衡的校正（如图1-1-1）。而一个与皮层兴奋性一抑致性平衡可能相关的调节机制目前被认为是前额叶多巴胺神经支配的增加。
脑的发育包括少突胶质细胞前体的成熟、皮层连接的建立、白质的构建。脑的成熟是一个复杂且终身发展演变的过程。研究者采用对被试者进行定期随访的纵向研究，进行脑发育的时程研究，发现在怀孕的第7-9个月和新生儿期是大脑发育的重要阶段，影像学研究和尸检神经病理学研究观察到在儿童期、青少年期和成年早期脑的构成和连接仍然呈明显的动态发展过程。皮层灰质的发育呈一个倒“U”形的发展过程。灰质体积在青春期前呈增加趋势，其后开始下降。皮层灰质的发育较白质有更明显的区域性变化。出生后的早期脑内突触密度已经逐步增加到高于成人水平，儿童和青少年期要经历突触的修剪过程而达到成人水平，初级运动和感觉脑区的成熟要早于其他功能更复杂的脑区。与突触发育相伴随的还有皮层胶质细胞和血管的改变。额叶灰质体积，女孩在11岁达到高峰，而男孩是12.1岁；颞叶灰质体积女孩在16.7岁达到高峰，而男孩是16.2岁。其后灰质密度呈进行性递减，可能是由于过多冗余突触的去除。额叶的成熟过程是由后到前的过程。额极和枕极的发育较早，颞叶成熟较晚（其中颞极的发育较早），执行控制冲动功能的背外侧前额叶是最晚成熟的脑区之一，直到二十多岁才达到成熟。而皮层发育成熟的顺序与认知和功能的发育阶段相一致。神经元轴突髓鞘化导致的白质发育一直持续到40岁并呈线性增加。脑区的研究表明，参与复杂认知功能脑区的皮质厚度，在儿童期受环境的影响更大，而在青春期与遗传的关系更加密切。脑影像学研究表明，脑区的连接是一个持续终生的动态过程，其变化过程与年龄有关，包括神经元的生长、凋亡、突触和树突的延长修剪和髓鞘化。人生的头20年间，神经的生长、修剪首先发生在初级感觉运动皮层、眶额皮层、枕叶皮层，其后逐渐发展到前额区域（如前额叶）。皮层的连接脑区，例如连接颞叶与顶叶和额叶的区域，发育一直延续到20岁至30岁。而精神分裂症的高危发病年龄也是在这一时期。

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皮层和皮层下结构神经重构的过程以及神经突起生成分支、修剪、髓鞘化的异常，可能都在精神分裂症的发病中起重要作用。由于神经发育障碍而导致的可塑性的缺失和髓鞘的异常，导致具有遗传易感性的个体的认知功能和社会功能的障碍以及精神分裂症的发作。
近10年来，对神经生物学研究的重点在于精神症状发作后的神经发育的变化，也有极少数涉及发病前脑成熟过程的前瞻性研究。少年期是神经发育的关键时期，如前额叶皮层突触和髓鞘的形成与修剪，这与抽象推理能力、注意力的变换、反应控制能力、语言加工过程的发展，还有神经系统软体征的减少是同步发生的。美国国家精神卫生研究所（NIMH）在一项研究中对早发性精神分裂症2年的跟踪研究发现，患者的皮层灰质呈明显的进行性减少，主要出现在额叶和颞叶。到成年早期时异常区域更加局限，脑容量减少与精神分裂症的阴性症状有着密切关系。而弥散张量成像则发现皮质边缘系统（如前扣带回、海马）的白质微结构异常。NIMH的另一项研究中发现，77.3%的儿童精神分裂症谱系障碍病人在精神症状出现的几年前就有异常特征，其中55.1%有社会化异常，49%有学习障碍，30.6%需要特殊教育。

销魂流星

辛苦了，期待科学家研究出更多更好的药，就好了，有希望了。

小丁

更印证各类精神障碍背后都有对应滴脑袋瓜损害～物质决定精神～只是目前科研医学水平无法探究复杂滴脑结构～