《精神障碍诊断与统计手册》第五版（DSM-5）（美国精神病学协会，2013年）是诊断常见精神疾病（包括精神分裂症）的最常用标准。尽管该疾病的患病率约为1%，但其潜在的生物学机制仍不清楚。因此，目前的诊断标准主要基于患者的言语、行为和表现，这凸显了可靠生物标志物的必要性。
经颅磁刺激（TMS）结合脑电图（TMS-EEG）是一种评估精神状态的新方法（Tremblay等人，2019年），该方法可以在大脑中诱导局部涡流（Ueno和Sekino，2021年）。临床应用中，由于缺乏专门用于大脑刺激的任务和感觉器官，个体间的差异性有所降低。此外，改进的测量方法使得能够检测到与刺激相关的电位变化（Ilmoniemi等人，1997年）。越来越多的证据表明，TMS-EEG可以作为评估精神疾病的有用工具（Tremblay等人，2019年）。研究发现，精神病患者与健康对照组在多种TMS-EEG参数上存在显著差异（Ferrarelli和Phillips，2021年）。这些参数大多基于TMS诱发的电位（TEPs）（Ferrarelli等人，2019年；Noda等人，2017年；Radhu等人，2015年）。TMS诱发的振荡是另一个参数，在精神分裂症患者中其频率显著降低（Ferrarelli等人，2012年）或其他精神疾病患者中也是如此（Canali等人，2015年）。来自多项研究的综合结果正在推动这项技术向临床应用迈进（Farzan，2024年），因为TMS-EEG的发现可能更准确地反映精神疾病的病理机制。大多数研究集中在前额叶，尤其是背外侧前额叶皮层（DLPFC），这是精神分裂症病理学中的关键区域。
这些研究表明该区域存在GABA能功能障碍和振荡异常；然而，视觉皮层位于大脑皮层的后部——枕叶，与前额叶相距较远。尽管在精神分裂症研究中视觉皮层的关注度较低，但尸检显示精神分裂症患者的初级视觉皮层存在分子层面的改变（Fish等人，2021年），生理学研究也发现精神分裂症患者的视觉流（Doniger等人，2002年）和视觉空间工作记忆（Park和Holzman，1992年）受损。因此，通过TMS-EEG检测视觉皮层的功能障碍可能会揭示精神分裂症的其他方面。
除了这些病理特征外，连接性受损也是精神分裂症的关键因素之一，可以通过相位锁定参数来检测（Lachaux等人，1999年）。TMS-EEG适用于研究大脑连接性，因为它可以刺激特定皮层区域并通过TMS诱发的电位（TEPs）或远端区域的相干性来记录其诱发的信号（Dhami等人，2020年；Komssi等人，2002年）。通常这些参数基于振幅来确定，但个体因素（如头皮厚度、阻抗和神经元兴奋性）可能会影响振幅，而使用相位锁定参数可能更准确地确定连接性（Ghuman等人，2011年；Lachaux等人，1999年）。在之前的研究中，我们发现针对视觉区的TMS-EEG的相位锁定因子（PLFs）有助于评估抑郁状态的严重程度（Miyauchi等人，2019年）。具体来说，我们研究了10名接受电休克疗法（ECT）的抑郁症患者，对他们的视觉区进行TMS刺激，并测量了运动区的EEG信号，比较了ECT前后的PLFs。结果发现α波段的PLFs与抑郁严重程度呈负相关，运动区的峰值潜伏期延长也与抑郁严重程度相关。
由于精神分裂症患者的连接性和视觉处理功能可能受损，针对视觉皮层的TMS-EEG的PLFs可能有助于发现该疾病的新病理生理特征，从而区分精神分裂症患者与其他精神疾病患者。在一项使用认知任务的EEG分析实验中，与健康对照组相比，有精神分裂症家族风险的个体的θ波段PLFs显著较低（Donkers等人，2011年）。此外，精神分裂症患者的远距离连接性受损程度大于短距离连接性（Guo等人，2014年）。因此，测量视觉区与运动区等远距离区域之间的连接性可能是检测疾病损伤的敏感方法。本研究通过针对视觉区的TMS-EEG比较了精神分裂症患者与健康对照组及重度抑郁症患者的PLFs，以发现疾病特异性改变。
