精神分裂症的认知功能评价方法及认知功能损害的脑影像学研究进展

李婷 朱刚

作者单位：110001 沈阳，中国医科大学附属第一医院精神医学科

精神分裂症是一种对患者认知功能损害严重的精神疾病。精神分裂症的病因复杂，目前尚未明确，其临床表现也较为复杂性，可表现在发病年龄、临床症状、认知功能、脑结构等多个方面。认知功能损害是精神分裂症的重要核心症状，可作为疾病预后的一项极其重要判定指标。目前，改善精神分裂症患者的认知功能越来越受到人们的重视。笔者从脑影像学角度出发，对精神分裂症患者认知功能损害发生的机制研究进展进行综述。现报告如下。

1 认知功能的概述

认知功能是大脑对接收到的各类信息进行加工和处理的能力。认知功能可直接反映人们的神经精神功能以及对复杂任务的处理效率[1]。精神分裂症患者的认知功能损害主要包括记忆力、注意力、推理能力及处理问题能力、信息整合和处理速度、社会认知能力等方面[2]。注意力损害包括视觉注意和听觉注意两方面，主要表现有注意专注与转移困难、注意不集中和监控性注意障碍、选择性注意障碍、觉醒度降低。记忆力损害包括工作记忆障碍、短时记忆障碍和长时记忆障碍。信息整合障碍主要体现在视觉与运动觉、视觉与听觉以及视觉与听觉、运动觉的统合等过程紊乱。患者年龄、病程、临床症状、用药情况等因素均影响其认知功能。

2 认知功能的评定方法

近年来，随着对认知功能研究的深入探索，认知功能的评定方法也得到进一步完善和发展。但由于认知功能的评定方法存在差异，因此，对其评价和认识也存在不一致性。

神经心理测验(Neuropsychological test)是神经心理学对人类行为与脑功能之间关系的一个重要评定手段，是对知觉、感觉、注意、记忆、运动、言语和思维等多方面的综合评定。目前，国内外学者大多使用威斯康星卡片分类测验(WCST)、连线测验(TMT)、Stroop色词测验、精神分裂症认知功能成套测验(MCCB)等对精神分裂症患者的认知功能进行评定[3]。

2.1 威斯康星卡片分类测验 常用于人们对概念的形成与理解能力、抽象思维能力、认知过程转移能力的综合评估[4]。有学者[5]运用WCST等工具，研究了青壮年精神分裂症患者心理理论能力

缺陷与执行功能之间的关系，发现心理理论能力缺陷在疾病早期就已出现，该结果在中年患者中显著，且心理理论中认知和情感的损害与执行能力相关。有研究者[6]运用WCST和连线测验工具研究精神分裂症患者小脑在高级认知加工中的作用，发现首发精神分裂症患者小脑第Ⅵ小叶和第Ⅹ小叶的左半球部分体积低于健康对照组，认为首发精神分裂症患者的小脑结构改变与非言语执行功能障碍有关。有研究者[7]提出，急性运动可以改善精神分裂症患者的执行功能，且WCST中非持续性错误的减少可能反映了精神分裂症患者注意力、抑制和整体工作记忆得到改善。

2.2 连线测验 是常用的执行功能检测工具。国内学者对缺陷型精神分裂症患者(DS)及非缺陷型精神分裂患者(NDS)，大脑默认模式网络(DMN)内在活性改变模式进行研究，结果显示，DS组TMT-B评分均与大脑左侧楔前叶和右侧海马旁回/海马区活动呈正相关，NDS组TMT-B评分与大脑左侧额中回、距状沟区活动有关，认为DS患者DMN特定改变区域可能与广泛的神经认知缺陷有关[8]。

2.3 S t r o o p色词测验 该测验主要反映左额叶功能。有学者[9]运用言语流畅性任务(VFT)和Stroop色词任务，对精神分裂症和双相情感障碍患者言语记忆与血流动力学的相关研究发现，大脑前额叶皮层不同的血流动力学改变可能反映患者认知功能。运用该评估方法的其他研究[10]表明，精神分裂症患者的心理理论(ToM)认知和情感成分损害与特定的执行功能相关。

2.4 精神分裂症认知功能成套测验 MCCB可用来测量精神分裂症患者多维度认知领域的认知障碍。国内研究者发现，精神分裂症患者和对照组在MCCB总分以及各脑区低频振荡幅度(ALFF)结果方面存在差异，精神分裂症患者双侧大脑皮质中央后回和中央旁小叶ALFF减小，与MCCB中符号编码测验评分呈负相关[11]。有学者[12]采用MCCB对65例精神分裂症患者或分裂情感性精神病患者，进行认知矫正技术治疗与药物常规治疗的单盲随机对照研究，结果表明，认知矫正技术治疗有利于改善精神分裂症患者的认知功能。有学者[13]对新型试验性药物BI409306(选择性磷酸二酯酶9抑制剂)治疗精神分裂症认知功能障碍的疗效及其安全性和耐受性的研究显示，试验组与安慰剂组MCCB评分变化无差异，与安慰剂组相比，试验组MCCB评分与基线无明显变化，BI409306对精神分裂症患者的认知损害无明显改善作用，但其耐受性和安全性良好。

3 精神分裂症的脑影像学研究

精神分裂症的病因学十分复杂，涉及生理、生化、遗传、心理、社会等多个方面，具体发病机制目前尚未明确。随着脑影像技术的不断发展与创新，为探究精神分裂症患者认知功能损害的发生机制提供了有力的影像学依据。

3.1 脑结构磁共振(MRI)成像 脑结构磁共振(MRI)研究[14]发现，精神分裂症患者的颞叶、额叶、顶叶、海马、扣带回等部位存在异常改变，这些是精神分裂症患者认知功能损害发生的关键部位。BUCHY等[15]对首发精神分裂症患者认知功能进行影像学研究发现，贝克认知自知力量表(BCIS)中的综合指数评分与左侧海马体积相关，这种关系主要体现于言语记忆；BCIS中自省能力分量表评分与记忆和学习能力相关，但与海马体积无关；BCIS中自我肯定分量表评分与双侧海马体积呈负相关。ORFEI等[16]对45例精神分裂症患者和相应健康对照者进行BCIS评测以及神经心理学、临床精神病理学评估，并同时对其进行磁共振(MRI)检查，结果发现，精神分裂症患者的海马前下托体积减小与情景记忆障碍有关。有研究[17]发现，首发精神分裂症患者大脑尾状核体积与口语学习表现呈负相关，而侧脑室容积与处理速度、注意力、推理以及解决问题能力之间呈正相关。

3.2 脑功能磁共振成像 脑功能磁共振成像(fMRI)的工作原理，是利用局部脑组织血氧水平依赖信号(BOLD)的变化来反映神经元的活动。fMRI是目前研究脑功能特点最为常用的影像学技术之一。精神分裂症患者的情景记忆中源记忆存在明显缺陷[18]。有研究发现[19-20]，首发精神分裂症患者的自省能力评分与双侧腹内侧前额叶皮层(VMPFC)的激活程度具有相关性。前额叶(PFC)特别是背外侧前额叶对工作记忆中的信息编码及维护具有重要作用[21]。SCHIRMER等[22]发现，精神分裂症患者进行听觉注意任务时，其海马旁回、海马、背外侧前额皮质、前扣带回皮质、颞

上回出现明显激活，由此可见，前扣带回皮质、背外侧前额皮质与注意过程具有显著相关性。研究表明[23]，健康受试者在执行Stroop任务时边缘系统和旁边缘系统的前扣带回区域出现激活，而精神分裂症患者在执行Stroop任务时仅出现旁边缘系统激活，并且精神分裂症患者在执行注意力任务期间存在边缘系统前扣带回低灌注。有学者[24]研究发现，精神分裂患者右侧丘脑体积以及右侧丘脑和右侧额叶的白质完整性与精神分裂症患者的社会功能有关。有学者[25]对精神分裂症男性患者应用弥散张量成像(DTI)技术进行的研究显示，左侧纹状体和岛叶前背侧皮质的连接与工作记忆水平呈负相关。也有应用DTI技术的研究发现，首发精神分裂症患者的白质完整性与其认知功能损害呈正相关[26]。有学者[27]对38例精神分裂症患者和健康对照者在进行侧抑制任务(Flanker)的同时行fMRI扫描发现，与健康对照者相比，精神分裂症患者左侧丘脑与枕叶皮质、中央后回之间的功能连接显著增加，并且其左侧丘脑到双侧枕叶脑回(对应于视皮层)的功能连接程度与侧抑制任务评分呈显著正相关，即左侧丘脑和视皮层之间的功能连接异常与精神分裂症患者的注意缺陷有关。

3.3 磁共振波谱成像 磁共振波谱成像(MRS)可反映活体脑组织的生化代谢。目前，M R S可检测的脑代谢产物主要有N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、肌醇(MI)、γ-氨基丁酸(GABA)、胆碱(Cho)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)等。有学者[28]发现，精神分裂症临床高危人群左侧海马的谷氨酰胺复合物(Glx)代谢水平明显低于健康对照者和首发精神分裂症患者。ROWLAND 等[29]发现，精神分裂症患者前扣带回皮质的GABA水平与工作记忆有关，但与加工速度以及阳性或阴性症状严重程度无关，且患者GABA水平随着年龄的增长而迅速下降。有学者[30]发现，精神分裂症患者前扣带回的甘油磷酸胆碱(GPC)、磷酸胆碱(PC)水平与尾状核的Glu、Gln代谢水平与其症状严重程度显著相关，且前扣带回NAA水平与执行功能相关。最新研究发现[31]，首发精神分裂症患者背侧前扣带回皮质中Glu和NAA代谢水平明显低于健康对照者，且患者的GABA代谢水平与重复性成套神经心理状态测验(RBANS)总分，以及即刻记忆和语言分量表评分呈负相关。这些代谢指标可能作为评估精神分裂症风险的生物标志物。

4 展望

认知功能损害的改善与恢复是评估精神分裂症临床治疗效果的一个主要指标。目前，已有较多学者将脑影像技术用于精神分裂症认知功能的研究，但是研究结果存在一定的差异。因此，尚需进一步的探讨，分析其可能存在的原因和影响因素，以便更深入的研究精神分裂症患者脑结构和脑功能改变与其认知功能损害的相关性。在未来，可以将精神分裂症的脑影像学研究与其他学科如免疫学、基因遗传学等结合起来，以便为精神分裂症的预防、诊断、治疗、康复和预后等提供更有力的依据。