对精神分裂症患者与分裂情感障碍患者在丘脑核团及其亚核团之间的差异进行评估

时间:2026年5月17日
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging

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埃伦·坦尔伊塞文(Eren Tanrıseven)、埃尔金·萨格塔斯(Ergin Sagtas)、奥斯曼·祖尔基夫·托帕克(Osman Zulkif Topak)、穆罕默德·贡杜兹(Muhammet Gunduz)、塞伦·阿里巴克尔·多鲁尤尔(Ceren Arıbakır Dog

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埃伦·坦尔伊塞文(Eren Tanrıseven)、埃尔金·萨格塔斯(Ergin Sagtas)、奥斯曼·祖尔基夫·托帕克(Osman Zulkif Topak)、穆罕默德·贡杜兹(Muhammet Gunduz)、塞伦·阿里巴克尔·多鲁尤尔(Ceren Arıbakır Dogruyol)
土耳其代尼兹利市帕穆卡莱大学放射科

摘要

目的

本研究旨在探讨精神分裂症患者、分裂情感性障碍患者与健康对照组之间丘脑核团的体积差异,以识别这些疾病特有的丘脑受累模式

方法

研究对象包括45名年龄在18至65岁之间的患者(25名精神分裂症患者,20名分裂情感性障碍患者),这些患者均无躯体或神经系统疾病;同时还有26名健康对照组。研究使用阳性与阴性症状量表(Positive and Negative Syndrome Scale)、临床总体印象量表(Clinical Global Impression scale)以及匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh Sleep Quality Index)进行评估;分裂情感性障碍组还额外接受了青年躁狂评定量表(Young Mania Rating Scale)和汉密尔顿抑郁评定量表(Hamilton Depression Rating Scale)的检测。丘脑核团(前部、内侧、层内、后部、外侧和腹侧)及其亚核团的体积通过基于概率图谱的分割方法进行测量。在控制年龄和颅内体积的情况下,使用多元协方差分析(multivariate analysis of covariance)对组间差异进行了评估。

结果

与精神分裂症患者和健康对照组相比,分裂情感性障碍患者的右侧丘脑总体积显著减小(p=0.001),其腹侧后外侧核(p=0.006)和腹内侧核(p=0.006)的体积也有所减小。此外,与边缘系统功能、注意力和疼痛相关的内侧及层内核团也表现出体积减少

结论

分裂情感性障碍患者的丘脑受累程度比精神分裂症更严重。这些核团层面的差异可能有助于阐明分裂情感性障碍的病理生理机制,并为其诊断提供依据

引言

精神分裂症是一种慢性精神疾病,会导致严重的功能障碍(Esen Danacı等人,2018年;Karakuş、Kocal和Sert,2017年)。全球约有2300万人患有此病,占人口的0.29%;在成年人中,患病率上升至0.43%(世界卫生组织,2025年)。精神分裂症还与心血管疾病、代谢性疾病和传染病的发病率较高相关,是导致发病率和死亡率的重要因素(Laursen、Nordentoft和Mortensen,2014年)。
分裂情感性障碍则是一种慢性进行性精神疾病,其特征是精神病性发作与情绪障碍并存。该病的发病率低于精神分裂症,通常患者的发病前功能状态较好,阴性症状较轻,社会退缩程度也较低(Saracco-Alvarez等人,2009年;Heinrichs等人,2008年)。根据《精神疾病诊断与统计手册》第五版(DSM-5)的分类,精神分裂症和分裂情感性障碍属于精神分裂症谱系中的其他精神病性障碍(Tandon等人,2013年)。尽管分裂情感性障碍因其双重诊断特征而具有临床研究价值,但由于其发病率较低且诊断边界较为明确,相关研究主要集中在精神分裂症上。针对这两种疾病的研究涵盖了遗传学、生物化学和神经影像学领域,旨在揭示其潜在的神经生物学机制(Cheniaux等人,2008年;Reid等人,2010年;Kalinovic等人,2024年;Saha等人,2024年)。
对大脑受累情况的神经解剖学评估已从早期的尸检研究(Danos,2004年)发展到现代基于磁共振成像(MRI)的技术(Sun等人,2025年)。神经影像学研究显示,精神分裂症患者的海马体、杏仁核、丘脑、伏隔核、额颞区及颅内皮质体积均有所减小。分裂情感性障碍患者也表现出类似的灰质、海马体和大脑皮质体积减少(Getz等人,2002年;Abrams、Rojas和Arciniegas,2008年;Smith等人,2011年;Radonić等人,2011年;Aman等人,2016年;Madre等人,2016年)。分裂情感性障碍特有的发现包括右侧楔前叶和左侧枕叶皮层的改变(Aman等人,2016年);丘脑中央和腹后内侧核区域的形态变形(Price和Drevets,2010年);以及仅见于分裂情感性障碍患者的基底节体积变化(Cobia等人,2021年)。随着技术的进步,神经影像学方法日益多样化。早期研究主要依赖手动测量和视觉评估,而当前研究常使用扩散张量成像(DTI)、磁共振波谱(MR spectroscopy)、灌注成像以及全自动分割工具(如FreeSurfer,Kelly等人,2018年;Stegmayer等人,2017年;Duarte和Xin,2019年;Levman等人,2022年)。这类软件的发展使得海马体、杏仁核和丘脑等结构的亚核级分割成为可能,而这些结构此前只能作为整体进行观察(Bruce Fischl等人,2004年;B Fischl和Dale,2000年;Bruce Fischl,2012年;Van Leemput等人,2009年)。
最近的精神病学神经影像学研究将丘脑视为一个特别值得关注的结构。丘脑在脑功能中起着关键的中枢作用,这与其发育过程中的组织病理学和生理学特性密切相关。丘脑与皮质通路紧密相连,其相互作用的中断可能导致丘脑和皮质层面的异常(Nakagawa,2019年)。作为除嗅觉外所有感觉模式的初级中继站,丘脑向广泛的皮质区域投射,调节感觉和运动过程。丘脑-皮质轴突在脑发育过程中也起到支架作用(López-Bendito,2018年;Nakagawa,2019年)。除了基本的神经生理功能(如注意力、情绪调节、记忆、运动协调和睡眠-觉醒控制)外,丘脑还参与高级认知过程,包括执行功能、学习、动机和多感官整合(Sherman和Guillery,2009年;Jones,2007年)。多项研究表明,特定的丘脑核团及其丘脑-皮质通路与多种神经系统和精神疾病有关,包括原发性震颤、癫痫、多发性硬化症、精神分裂症和各种类型的痴呆(Azevedo等人,2018年;Fujimori和Nakashima,2024年;Power和Looi,2015年;Fisher等人,2010年;Houtchens等人,2007年;de Jong等人,2008年;Hwang等人,2022年)。此外,早期丘脑-皮质连接性的中断与发育异常有关。
鉴于丘脑在认知和情感过程中的广泛连接性和核心作用,研究精神分裂症和分裂情感性障碍中的丘脑异常可能为理解这些复杂精神疾病的神经生物学机制提供重要线索。
在此背景下,我们的研究利用FreeSurfer提供的先进自动化分割技术评估丘脑亚核的体积,并比较精神分裂症患者、分裂情感性障碍患者及健康对照组之间的这些体积差异。据我们所知,这是首次直接比较这两种疾病患者丘脑亚核的研究。我们假设特定丘脑核团的体积变化可以揭示分裂情感性障碍的独特神经解剖学特征,并为其提供可用于区分该疾病与精神分裂症的结构性标志。

章节摘录

参与者选择与研究流程

本研究于2023年2月7日获得帕穆卡莱大学伦理委员会的批准(批准编号:60116787-020-332767)。数据收集时间为2023年2月至2024年9月,对象为向帕穆卡莱大学申请参与研究的患者。
研究对象为2023年2月至2024年9月期间前往帕穆卡莱大学精神病学系住院部或门诊就诊、并被确诊为精神分裂症或分裂情感性障碍的18至65岁患者

统计分析

所有统计测试均采用5%的显著性水平(p<0.05)。为降低多重假设检验中的I型错误风险,采用了假发现率(False Discovery Rate,FDR)校正方法。组间比较使用了Bonferroni校正。所有分析均使用IBM SPSS Statistics 29版本进行。数值变量的描述性统计结果以平均值(±标准差)和中位数(最小值–最大值)的形式呈现。
组间均值比较采用了独立样本t检验(independent samples t-test)

人口统计学结果

共有71名参与者参与了本研究。精神分裂症患者的平均年龄为38.32岁(范围:22–65岁),分裂情感性障碍患者的平均年龄为39.8岁(范围:27–56岁)。健康对照组的平均年龄为35.42岁,年龄范围为23–55岁。
在参与者中,25人(35.2%)被诊断为精神分裂症,20人(28.2%)被诊断为分裂情感性障碍,26人(36.6%)为健康对照组。性别和诊断组的分布情况如下

讨论

本研究使用FreeSurfer方法比较了精神分裂症患者、分裂情感性障碍患者与健康对照组之间的丘脑主要核团和亚核的体积。研究结果表明,精神分裂症组与健康对照组在腹侧(VPL、VM、VLp)、内侧(MDm、MDI、MVRE、Pt)、层内(Cm、Pf)及后部(PuA)的主要核团和亚核团存在差异。在精神分裂症患者中,内侧(MDI)核团也显示出差异

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。

资金来源

作者未获得任何研究资助。

作者贡献

埃伦·坦尔伊塞文(Eren Tanrıseven):概念构思、研究设计、方法学、项目管理、软件应用、数据可视化、初稿撰写;埃尔金·萨格塔斯(Ergin Sagtas):概念构思、研究监督、初稿撰写;奥斯曼·祖尔基夫·托帕克(Osman Zulkif Topak):概念构思、研究指导、数据可视化;穆罕默德·贡杜兹(Muhammet Gunduz):数据收集与可视化;塞伦·阿里巴克尔·多鲁尤尔(Ceren Arıbakır Dogruyol):数据收集

作者贡献声明

埃伦·坦尔伊塞文(Eren Tanrıseven):初稿撰写、数据可视化、验证、软件应用、方法学设计、研究实施、数据分析、概念构思;埃尔金·萨格塔斯(Ergin Sagtas):方法学设计、概念构思;奥斯曼·祖尔基夫·托帕克(Osman Zulkif Topak):初稿撰写、方法学设计、概念构思;穆罕默德·贡杜兹(Muhammet Gunduz):初稿撰写、数据分析、概念构思;塞伦·阿里巴克尔·多鲁尤尔(Ceren Arıbakır Dogruyol):研究监督、数据管理。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。

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