精神分裂症患者攻击暴力行为的结构磁共振研究

徐晓燕， 付相帅， 徐争元， 胡慧娴， 高春芳， 赵幸福*

(1皖南医学院医学影像与检验学院，芜湖　241002； 2无锡市精神卫生中心精神科； *通讯作者，E-mail:drzxf@hotmail.com)



精神分裂症患者攻击暴力行为的结构磁共振研究

徐晓燕1， 付相帅2， 徐争元1， 胡慧娴1， 高春芳1， 赵幸福2*

(1皖南医学院医学影像与检验学院，芜湖241002；2无锡市精神卫生中心精神科；*通讯作者，E-mail:drzxf@hotmail.com)

摘要：目的运用基于体素的形态学测量(VBM)方法从脑结构变化的角度探索首发未治精神分裂症患者的攻击暴力行为与脑灰质结构之间可能存在的关系。方法选取24例首发未治精神分裂症患者的病例组和24例性别、年龄与之相匹配的正常对照组进行脑灰质体积比较。结果①与正常对照组相比较，病例组有多个灰质减少的脑区：右侧颞极上部、左侧颞下回、左侧颞上回、右侧枕中回、左侧枕下回、小脑、右侧眶额上回、左侧内侧眶额皮层、左侧扣带回、右侧前扣带回、右侧中扣带回、双侧眶额下回、双侧内侧额上回、双侧楔前叶、双侧岛叶、双侧舌回、双侧直回、双侧梭状回、双侧顶上回、双侧辅助运动区(P﹤0.05，已校正)。②首发未治的精神分裂症患者一些脑区灰质体积与修订版外显攻击行为评分呈负相关(P﹤0.05)。结论具有攻击暴力行为的精神分裂症患者部分脑区灰质体积存在异常，可能与其攻击暴力行为具有相关联系，也与其攻击暴力行为的潜在神经机制有关。

关键词：精神分裂症;攻击行为;磁共振成像;脑灰质体积

精神分裂症是一种比较常见的精神疾病，终身患病率约为1%，属于严重慢性精神疾病，且之前有大量研究显示精神分裂症患者发生攻击暴力行为的可能性远高于一般人群[1]。其临床表现症状复杂，以认知、情感和行为障碍为主要核心症状。以往研究表明，公众对精神分裂症患者产生反感、排斥情绪和歧视态度的最主要的原因是其攻击暴力行为[2,3]。因此，对精神分裂症患者的攻击暴力行为的研究不仅具有较强的科学价值，还具有很强的社会价值。

目前对精神分裂症的发病机制尚不明确，随着关于精神分裂症患者攻击暴力行为的研究中MRI、PET等先进影像学技术的逐步应用,为进一步深入研究提供了有力的技术支持，使得人们对精神分裂症患者的攻击暴力行为的认识取得较大的进展。研究显示,住院精神分裂症患者攻击暴力行为的发生率为22.13%-24.8%[4，5]，占同期住院精神分裂症患者总人数的1/5以上，迫切需要可靠的指标对患者的危险行为尽早进行预测。

为了更好地治疗与预测精神分裂症的病情，减少社会伤害事件的发生，本方案提供了一个杏仁核的功能整合和攻击暴力行为的关联证据，由于情绪的调控涉及多个结构和脑区，如何从系统水平理解患者脑区间功能整体研究旨在运用基于体素的形态学测量(VBM)方法对具有攻击暴力行为的首发未治精神分裂症患者的脑灰质体积进行研究，从脑结构变化的角度来探索精神分裂症患者的攻击暴力行为与脑灰质结构之间可能存在的关系。

1研究对象与方法

1.1对象

从无锡市精神卫生中心选择24例首发抑郁症患者作为研究组，同期通过广告招募24例与病例组年龄、性别相匹配的健康志愿者作为对照组。

病例组：男14名，女10名，平均年龄(33±11)岁，阳性与阴性症状量表(PANSS)平均分为(93±16)分。汉族，右利手，年龄范围18-60岁，经2名主任医师分别确诊符合ICD-10(国际疾病分类)关于“精神分裂症偏执型”的诊断标准，从未接受过抗精神病治疗干预，不伴有神经系统疾病，不合并严重躯体疾病，无精神发育迟滞，无酒精依赖或药物滥用。排除标准：合并其他精神病性障碍，有严重的不稳定的躯体疾病(如心脏病)，有磁共振检查禁忌者，体内有金属植入物(如钢钉、钢板等)、起搏器，有金属假牙，有过严重外伤史(特别是头外伤史，如脑震荡)，有昏迷史(昏迷时间大于5 min)。

对照组：男14名，女10名；平均年龄(33±11)岁。被试志愿参与研究并签署知情同意书。汉族，右利手，年龄范围18-60岁，无神经系统疾病，无严重躯体疾病，无精神发育迟滞，无成瘾药物滥用。排除标准：患有精神疾病或有精神疾病家族史，有严重的不稳定的躯体疾病(如心脏病、糖尿病、高血压等)，有严重头外伤史(如脑震荡)，有昏迷史(昏迷时间大于5 min)，有磁共振检查禁忌者，体内有金属假牙，有幽闭恐惧症者。

两组被试者性别组成一致，且在年龄(t=0.42，P=0.97)上的差异无统计学意义。

1.2研究方法

1.2.1研究工具一般情况问卷；修订版外显攻击行为量表(MOAS)；Buss和Perry攻击问卷中文版(B&P)；磁共振数据采集以及使用形态学测量SPM8中体素水平的双样本t检验。

1.2.2研究方法患者入院后分别进行一般资料、临床表现调查，两名主任医师分别确诊符合ICD-10关于“精神分裂症偏执型”的诊断标准，然后对符合ICD-10诊断标准及入组标准的病例组被试和符合正常对照组入组标准的健康被试进行一般资料的收集、攻击行为水平的评测。

1.3统计学方法

采用图像处理软件SPM8中体素水平的两样本t检验对病例组和对照组的灰质体积的变化情况进行分析。

2结果

2.1病例组和对照组灰质体积比较

两样本t检验结果显示，与对照组相比，病例组没有灰质体积增大的脑区，灰质体积减小的脑区有：左侧枕下回、双侧舌回、双侧顶上回、左侧扣带回、右侧前扣带回、右侧中扣带回、双侧内侧额上回、双侧辅助运动区、双侧梭状回、小脑、右侧颞极上部、双侧眶额下回、双侧岛叶、双侧楔前叶、左侧颞下回、左侧颞上回、右侧枕中回、双侧直回、右侧眶额上回、左侧内侧眶额皮层(P﹤0.05，已校正，见表1，图1)。

2.2病例组灰质体积和修订版外显攻击行为量表评分的相关性

病例组左侧中扣带回、左侧后扣带回、双侧楔前叶、双侧辅助运动区的灰质体积与修订版外显攻击行为量表(MOAS)评分呈负相关(见表2，图2，图3)。

2.3病例组灰质体积与Buss和Perry攻击问卷中文版评分的相关性

本研究未发现病例组灰质体积与Buss和Perry攻击问卷中文版(B&P)评分之间存在相关关系，可能是由于该问卷系自评量表，入组的患者处于发病阶段且尚未接受治疗，该量表评分未能反映出患者的实际攻击行为水平，提示处于发病阶段的精神分裂症患者可能无法客观评价自身的攻击行为。

3讨论

到目前为止，关于精神分裂症患者攻击暴力行为的神经影像学研究虽有一定的进展但仍成果较为有限，研究结果也不尽相同，各项研究之间的对比研究由于样本差异较大，方法不尽相同等多种原因受到种种限制，常仅部分发现相一致，难以得出较为一致的结论。如Hoptman等[6]通过结合神经心理评估和磁共振扫描发现双侧眶额叶白质体积和左侧眶额叶灰质体积较大的精神分裂症患者表现出更大的攻击倾向。易嘉龙等[7]把杏仁核作为感兴趣区域，利用静息态功能磁共振(resting-state fMRI)技术考察了有暴力行为史的男性精神分裂症患者杏仁核与其他脑区的功能连接情况发现，与正常对照比较杏仁核与多个脑区之间特别是与额上回、额中回的功能连接显著增强。扣带回是Richard等[8]所提出的情绪调节神经通路中的重要一环。前扣带皮质参与认知和情绪调节过程，是社会认知加工的重要结构[9]，其结构的异常可能与精神分裂症的社会功能障碍有关[10]，其灰质体积可能与精神疾病患者的攻击暴力行为有关。中扣带回可能对信息的传递、整合以及情绪的加工处理具有重要作用[11]。以往大量DTI研究显示扣带异常在精神分裂症的发生发展中具有重要作用[12]。

表1病例组较正常对照组灰质体积减小的脑区

Table 1Brain areas of decreased gray matter volume in case group in comparison with normal group

部位病例组体素值峰值点MNI坐标xyz峰值点tP左侧枕下回/双侧舌回3854-44-82-155.660 左侧顶上回/左侧楔前叶1461-14-74514.260 左侧扣带回/右侧前扣带回/右侧中扣带回/双侧内侧额上回/双侧辅助运动区9118-2-12354.030 左侧梭状回/小脑2306-44-50-234.010.001右侧梭状回249441-20-303.950.001右侧颞极上部/右侧眶额下回/右侧岛叶16895411-63.880.001右侧顶上回/右侧楔前叶136223-50573.830.001左侧颞下回1019-59-27-173.360.001左侧颞上回/左侧岛叶/左侧眶额下回4502-60-553.350.002右侧枕中回238235-9563.350.002双侧直回/右侧眶额上回/左侧内侧眶额皮层1352924-242.580.002

MNI为蒙特利尔神经科学研究所；x，y，z分别表示左右、前后、上下方向的坐标

色条所示为对应峰值点t值大小;L.左侧；R.右侧图1　病例组灰质体积减小的脑区Figure 1　The volume of decreased gray matter in patients with schizophrenia

表2病例组的灰质体积和修订版外显攻击行为量表评分呈负相关的脑区

Table 2Encephalic region of grey matter volume negatively related to MOAS in patients with schizophrenia

脑区体素峰值点MNI坐标xyz峰值点tP左侧中扣带回/左侧后扣带回/双侧楔前叶1526-5-61465.880.001双侧辅助运动区16330-24483.260.001

MNI为蒙特利尔神经科学研究所；x，y，z分别表示左右、前后、上下方向的坐标

色条所示为对应t值大小;L.左侧；R.右侧图2　病例组的灰质体积与修订版外显攻击行为量表(MOAS)评分呈负相关的脑区Figure 2　Encephalic region of grey matter volume negatively related to MOAS in patients with schizophrenia

本研究采用首发未治精神分裂症患者作为研究对象，排除了心理治疗、抗精神病药物等混杂因素的影响，对揭示精神分裂症患者攻击暴力行为有一定的优势。研究所得结果显示病例组存在扣带回、岛叶、眶额叶、楔前叶等脑区灰质结构的异常，并且多个脑区的灰质体积与患者的攻击行为量表评分存在负相关。这一结果与既往多个影像学研究结果较为一致[13,14]。

代表性脑区的平均灰质体积分别在左侧楔前叶(MNI坐标-5，-61，46)、右侧辅助运动区(MNI坐标9，-19，58)、左侧后扣带回(MNI坐标-12，-46，28)和左侧中扣带回(MNI坐标0，-24，48)以上述坐标为中心，2 mm半径范围内求得图3　病例组4个代表性脑区的平均灰质体积与MOAS评分的散点图Figure 3　Correlation between average volume of gray matter in 4 representative brain regions and MOAS score in patients with schizophrenia

通过研究发现，具有攻击暴力行为的精神分裂症患者存在扣带回、岛叶、眶额叶、楔前叶以及额叶和颞叶等脑区灰质体积的减少，还发现一些灰质体积减少而之前研究文献中很少提及的脑区，包括直回、舌回、梭状回和辅助运动区等。另外本研究结果显示患者的扣带回、楔前叶和辅助运动区的灰质体积与修订版外显攻击行为量表评分呈负相关，由此推测扣带回等可能在精神分裂症患者的攻击暴力行为中具有重要作用。

本研究虽在研究手段上引进磁共振影像学技术为研究主题拓宽了思路，提供了新的途径和方法，为探索精神分裂症患者攻击暴力行为的潜在神经生理机制和预测指标提供了有力的支持，但由于本研究样本量较小，未能根据患者的攻击性形式和程度进行分类，且未能建立起患者脑形态异常与神经心理功能之间的联系。在将来的研究中完成认知心理评测并加入功能影像学的研究方法来丰富横向研究，同时开展纵向研究进行患者治疗前后的对比研究，从而更深入地探究具有攻击暴力行为史的精神分裂症患者脑结构和脑功能的变化，找到脑影像改变、攻击暴力倾向和精神分裂症疾病转归之间的内在联系。

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基金项目：皖南医学院校中青年基金资助项目(WK201520)

作者简介：徐晓燕，女，1983-10生，硕士，助理实验师，E-mail:14841673@qq.com

收稿日期：2016-03-02

中图分类号：R749.3

文献标志码：A

文章编号：1007-6611(2016)07-0624-05

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.07.010

A structural MRI study on aggressive behaviors in schizophrenic patients

XU Xiaoyan1, FU Xiangshuai2, XU Zhengyuan1, HU Huixian1, GAO Chunfang1, ZHAO Xinfu2*

(1FacultyofMedicalImagingandLaboratoryMedicine,WannanMedicalCollege,Wuhu241002,China;2DepartmentofPsychiatry,WuxiMentalHealthCenter;*Correspondingauthor,E-mail:drzxf@hotmail.com)

Abstract：ObjectiveTo explore the relationship between gray matter changes and aggressive behavior of first-episode untreated schizophrenic patients from the view of brain structure change by voxel-based morphometry(VBM) method.MethodsTwenty-four first-episode untreated schizophrenic patients and twenty-four age-and gender-matched healthy controls were recruited for this study. The gray matter volume was compared between two groups.ResultsCompared with the controls, the gray matter decreased in the right superior temporal pole, the left inferior temporal cortex, the left superior temporal cortex, the right middle occipital cortex, the left inferior occipital cortex, the left cerebellum, the bilateral lingual cortices, the bilateral superior parietal cortices, the bilateral precuneus areas, the bilateral cingula, the bilateral medial superior frontal cortices, the bilateral supplementary motor areas, the bilateral fusiform cortices, the bilateral recti, the bilateral orbitofrontal cortices and the bilateral insular cortices in patients with schizophrenia(P﹤0.05). The gray matter volume(GMV) of brain area was negatively correlated with MOAS scores in patients(P﹤0.05).ConclusionGMV in patients with schizophrenia is abnormal, which may be associated with aggressive behaviors and their underlying neural mechanisms.

Key words:schizophrenia；aggression；MRI；gray matter volume