有无冲动攻击行为首发精神分裂症脑灰质体积的比较☆

魏钦令吴小立王继辉康庄张晋碚国效峰韩自力赵靖平

·论 著·

有无冲动攻击行为首发精神分裂症脑灰质体积的比较☆

魏钦令*△吴小立△王继辉△康庄△△张晋碚△国效峰*韩自力△赵靖平*

目的 比较有无冲动攻击行为精神分裂症脑灰质结构的不同。 方法 收集16例有冲动攻击行为和24例无冲动攻击行为的首发未用药的精神分裂症患者，以三维快速扰相梯度回波序列获得其脑部磁共振成像。所得图像以统计参数图软件包进行预处理，然后两组脑局部灰质体积进行t检验。结果 有冲动攻击行为组右侧中央前回、中央后回区（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；体素集合数＝851）和右侧眶额回区（MNI：x＝20，y＝34，z＝－24，体素集合数 ＝108）脑灰质体积小于无冲动攻击行为组，差异有统计学意义（t＝－3.72，P＜0.001；t＝3.17，P＜0.001）。未发现冲动攻击行为组存在灰质体积大于无冲动攻击行为组的脑区。结论 右侧中央前回、中央后回和眶额回灰质异常与精神分裂症的冲动攻击行为可能有关。

精神分裂症 冲动攻击行为 脑灰质 磁共振成像

冲动攻击行为的及时预测一直是精神分裂症防治中的重点目标之一，鉴于其有一定的生物学基础，因此可能存在预测其风险性的生物学指标［1－2］。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术可以在活体内研究大脑的结构和功能。已有研究表明精神分裂症患者冲动攻击行为可能与眶额回［3－4］、小脑［4］、海马等［5］脑结构或功能的变化有关。但目前研究结果仍不一致，这和抗精神病药物的影响、研究之间方法欠一致等因素有关［3－5］。因此，本研究拟以客观的基于体素的形态学分析（voxel-based morphometry，VBM）方法分析首发未服药的精神分裂症患者的脑灰质MRI成像特点，探讨有、无冲动攻击行为患者脑灰质结构的差异。

1 对象和方法

1.1 研究对象 来自2009年11月至2011年3月在中山大学附属第三医院精神科住院的精神分裂症患者。入组标准：①经两位主治以上级别医师诊断，符合《中国精神障碍分类与诊断标准（第三版）》中精神分裂症的诊断标准；②首次发作，未曾用药；③年龄18岁～45岁；④右利手。排除标准：①脑器质性疾病或严重躯体疾病；②酒精或其它精神活性物质滥用史；③有任何磁共振检查禁忌。共40例患者入组，根据是否有冲动伤人行为病史被分为两组：有冲动攻击行为组和无冲动攻击行为组。

有冲动攻击行为组共16例 （已经攻击到对方躯体者14例，持菜刀砍人被及时制止者2例），女5例，男11例；年龄18～36岁，平均（23.31± 5.12）岁；受教育年限9～16年，平均（11.69±2.33）年；发病年龄16～36岁，平均（22.31±5.25）岁；阳性和阴性症状量表 （positive and negative symptom scale，PANSS）评分总分为61～93，平均（76.06± 9.59）；病程5～105周，中位数为17.5周。

无冲动攻击行为组共24例，女10例，男14例；年龄18～38岁，平均（24.67±6.00）岁；受教育年限9～16年，平均（11.89±2.68）年；发病年龄16～36岁，平均（24.71±6.66）岁；PANSS评分59～90分，平均（73.79±8.29）；病程5～106周，中位数为7周。

两组在性别（χ2＝0.44，P＝0.51）、年龄（F＝0.98，P＝0.33）、受教育年限（F＝0.96，P＝0.33）、起病年龄（F＝2.54，P＝0.12）和PANSS总分（F＝0.39，P＝0.54）、病程（Z＝－1.49，P＝0.14）方面的差异均无统计学意义。

本研究经过中山大学附属第三医院临床研究伦理委员会同意，所有受试者监护人均签署书面知情同意，愿意参加本研究。

1.2 研究方法

1.2.1 临床评定 采用PANSS评估患者的精神症状。由两位高年资主治医师分别对每位受试者进行详细了解患者冲动攻击行为病史和精神检查，明确患者有无冲动攻击行为。本研究中冲动攻击行为的定义为：受试者因各种原因出现易激惹、愤怒等冲动情绪，并对他人已经有明确的躯体攻击行为或企图。

1.2.2 磁共振成像和图像处理 MRI数据采集在中山大学附属第三医院放射科磁共振室完成。采用美国通用电器公司Signa Twinspeed 1.5T磁共振成像系统，在标准的头线圈内完成扫描。所用技术参数和方法详见既往研究［6］。首先轴位快速自旋回波序列得到全脑T2加权和T1加权图像，经神经影像诊断医师排除全脑器质性病变。然后以三维快速扰相梯度回波序列 （three-demensional flight spoiled gradient recalled acquisition，3-D FSPGR）从矢状面扫描高分辨率的全脑结构图像，扫描参数：TR＝4.1 ms，TI＝650 ms，TE＝9.6 ms，翻转角＝15°，视野＝240×240 mm，层厚＝1.8 mm，层间距＝0，矩阵＝256×256。扫描时间是：9 min 40 s。

基于MATLAB7.1（MathWorks Inc， Sherbon，Mass）以 SPM5（http：／／www.fil.ion.ucl.ac.uk／spm／software／spm5／）对经过MRIcro转化后的图像以统一分割法（unified segment）进行数据预处理，标准化和分割步骤在一步中完成，得到脑灰质图像，代表脑灰质致密度（density）。然后以各向同性12 mm半极大值处全宽度 （full-width at half-maximum，FWHM）高斯核进行平滑处理。

1.3 统计分析 一般资料采用SPSS 11.0进行统计分析。计数资料采用χ2检验，符合正态分布的计量资料采用t检验，偏态分布的计量资料采用非参数检验中的Mann-Whitney秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。基于MATLAB 7.1平台，应用SPM5软件中的VBM分析程序进行两样本MRI图像的t检验，比较有无冲动攻击行为患者组预处理后的灰质参数图像。在P值小于0.001（未校正）水平下，将连续50个以上体素集合高亮区视为差异有统计学意义的区域。

2 结果

有冲动攻击行为首发精神分裂症患者组右侧中央前回、中央后回区（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；体素集合数＝851；Brodmann 1－4区）和右侧眶额回区 （MNI：x＝20，y＝34，z＝－24，体素集合数＝108；Brodmann 11区）脑灰质体积明显小于无冲动攻击行为组（t＝－3.78，P＜0.001；t＝3.26，P＜0.001）。见图1。未发现冲动攻击行为组局部灰质体积大于无冲动攻击行为组。

图1 有冲动攻击行为精神分裂症患者组灰质体积低于无冲动攻击行为组的脑区

3 讨论

本研究以客观的VBM方法，比较了有、无冲动攻击行为精神分裂症患者脑灰质三维高分辨率MRI成像的不同。考虑抗精神病药物对脑结构的影响［7］，本研究选择首发未用药的患者为研究对象。结果显示，有冲动攻击行为患者右侧眶额回（Brodmann 11区）、中央前回（Brodmann 4区）和中央后回（Brodmann 1－3区）局部脑灰质体积低于无冲动攻击行为患者。未发现冲动攻击行为患者局部灰质体积大于无冲动攻击行为患者。

眶额回与主司恐惧情绪的杏仁核联系密切，与情绪过程中的认知因素密切相关［8］，并调节情绪的行为反应［9］，其结构或功能障碍与普通人群冲动伤人的行为可能有关［10］。本研究也显示有冲动攻击行为的精神分裂症患者眶额回灰质体积减少，与既往一些相关研究具有一致性［3，4，11］。 Kumari等［3］对24例（其中10例有躯体暴力行为）精神分裂症患者的研究显示，患者的冲动性得分与眶额回的灰质体积呈负相关。不足的是本研究未进一步准确评估冲动性。Naudts和Hodgins［11］综合分析了神经心理测验、神经系统软体征和MRI有关研究，也发现精神分裂症的攻击性行为与眶额叶的结构或功能受损有关。

本研究结果还显示，有冲动攻击行为患者中央前回Brodmann4区局部灰质体积低于无冲动攻击行为患者。这可能因为中央前回Brodmann4区不仅是主司人类躯体运动的主要高级神经中枢，而且是处理运动功能相关认知信息（如空间转换、系列顺序编码、刺激－反应配伍禁忌、动作技能的学习和记忆）的关键结构，而中央前回受损可能引起对冲动攻击行为的控制障碍以及认知反应障碍。既往研究也表明，精神分裂症患者中央前回体积缩小［12］，皮层下白质结构状况与疾病患者的运动活性相关，而且有学者提出，中央前回可能是Andreasen［13］提出的精神分裂症皮层－皮层下－小脑环路不平衡学说中认知－运动神经框架的界面，而且与疾病的冲动攻击行为有关［14］。

本研究还显示，有攻击行为精神分裂症患者中央后回局部灰质体积较小。这与既往研究结果相一致。既往研究表明，中央后回的灰质体积的下降和与非精神障碍人群的暴力倾向有关［15］，皮层下白质完整性与精神分裂症患者的冲动性相关［16］。上述研究均提示，中央后回受损可能是精神分裂症攻击行为的神经机制之一。这可能与精神分裂症患者认识或预测受害者情绪的能力障碍有关［17］。因为中央后回不仅接受表情的投射，而且服务于与共情、情绪表达和社会合作密切相关的镜像神经系统［18］。

此外，也有些研究与本研究结果一样显示精神分裂症冲动攻击行为与某些脑区灰质体积下降相关，但具有阳性发现的脑区不同。如：Puri等［4］以VBM方法比较了13例有躯体暴力行为与13例无躯体暴力行为的精神分裂症患者的脑局部灰质体积，发现前者小脑和Wernicke's区（Brodmann 39～40区）局部灰质体积小于后者。研究结果的差异与研究对象是否服药、疾病分型、病程等因素均可能相关。Puri等［4］的研究中患者处于服药状态，而本研究受试者未接受抗精神病药物治疗。

综上所述，本研究结果提示精神分裂症冲动攻击行为可能与右侧眶额回、中央前回和中央后回灰质体积下降有关。需要指出的是，本研究的样本量偏小，可能需增大样本量进一步验证初步结果。此外，本研究未具体评估冲动性大小、未区分攻击行为是否在精神症状支配下发生，以后应更深入细致地对冲动攻击行为的脑机制进行探讨。

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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）

（责任编辑：曹莉萍）

☆ 2010年卫生行业科研专项 （编号：201002003）；国家自然科学基金青年项目（编号：30900485）；广东省自然科学基金（编号：9151008901000065）

* 中南大学湘雅二医院精神卫生研究所 （长沙 410011），第一作者为在读研究生

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

△ 中山大学附属第三医院精神科

△△ 中山大学附属第三医院放射科