无抽搐电休克疗法对精神分裂症患者的治疗效果和脑内及不同脑区神经递质水平的影响研究

范桂红，何俊，庞高峰，李辰，江庐山，方惠民，王舟*

本研究创新性：

本研究采用16导联脑功能分析仪检测精神分裂症患者无抽搐电休克疗法（MECT）治疗前后脑内及不同脑区神经递质水平，并利用阳性和阴性症状量表（PANSS）新5因子模型（20项版）评定精神分裂症患者MECT治疗前后精神症状，发现MECT对精神分裂症患者精神症状有一定治疗效果，并可能通过影响脑内γ-氨基丁酸（GABA）和多巴胺（DA）、左后脑区GABA和谷氨酸（Glu）、右前脑区DA等神经递质水平而发挥神经生物学机制。

本研究局限性：

（1）本研究纳入的患者在MECT治疗期间保持抗精神疾病药物剂量不变，更符合临床实际、接近真实世界研究，但无法具体分析药物的影响；（2）本研究尚处于探讨MECT作用机制的初步阶段，客观指标限于脑内神经递质，今后还应结合脑内神经营养因子及神经影像学表现等进一步深入研究。

精神分裂症是临床常见严重精神障碍之一，以感知觉、思维、情感、意志等异常为主要临床表现，常在青壮年发病，远期疗效及总体预后欠佳。同时，精神分裂症精神致残率较高，会为患者家庭和社会带来沉重负担，因此其发病机制及有效治疗方法研究是当前热点之一。

无抽搐电休克疗法（modified electroconvulsive therapy，MECT）是临床治疗精神分裂症的有效的物理方法之一，有效率约为 60%［1］。研究表明，MECT利用短暂、适量电流诱发全身惊厥发作后脑内神经递质释放、传递及其对中枢神经系统的营养作用均有所增加，而MECT对精神障碍的治疗作用可能与抗精神疾病作用有关［2］，但MECT是如何改变脑内神经递质和通过改变哪部分脑区神经递质而发挥治疗作用的，这一问题目前尚无定论。本研究旨在通过观察精神分裂症患者MECT治疗前后脑内及不同脑区神经递质水平变化而探讨其可能的神经生物学机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年1月至2020年12月常州市德安医院收治的签署MECT治疗同意书的精神分裂症患者68例，其中17例因不配合或受脑功能分析仪干扰而被剔除，最终纳入51例。51例精神分裂症患者中男30 例，女 21 例；年龄19～63岁，平均年龄（40±2）岁；文化程度：大专以上15例，高中11例，初中19例，小学6例；发病情况：首发5例，复发46例；家族史阳性19例；服用两种抗精神疾病药物（氯氮平+利培酮、氯氮平+阿立哌唑、利培酮+氨磺必利片、利培酮+阿立哌唑、舒必利+氯丙嗪、氯氮平+齐拉西酮）者42例，服用1种抗精神疾病药物（阿立哌唑、奥氮平、氯氮平、利培酮）者9例。本研究经常州市德安医院医学伦理委员会审核并批准，所有患者对本研究知情并自愿签署知情同意书。

1.2 诊断标准 精神分裂症的诊断参照《疾病和有关健康问题的国际统计分类》第10次修订本（ICD-10）：（1）症状标准：具备下述①～④中的任一项（如不甚明确常需两个或多个症状）或⑤～⑨中的至少两项十分明确的症状：①思维鸣响、思维插入、思维被撤走及思维广播；②明确涉及躯体或四肢运动，或特殊思维、行动或感觉的被影响、被控制或被动妄想、妄想性知觉；③对其他患者的行为进行跟踪性评论，或彼此对其他患者加以讨论的幻听，或来源于身体某一部分的其他类型的幻听；④与文化不相称且根本不可能的其他类型的持续性妄想，如具有某种宗教或政治身份，或超人的力量和能力；⑤伴转瞬即逝或未充分形成的无明显情感内容的妄想，或伴有持久的超价观念，或连续数周或数月每日均出现的任何感官的幻觉；⑥思潮断裂或无关的插入语，导致言语不连贯，或不中肯或语词新作；⑦紧张性行为，如兴奋、摆姿势，或蜡样屈曲、违拗、缄默及木僵；⑧阴性症状，如明显的情感淡漠、言语贫乏、情感迟钝或不协调并常导致社会退缩及社会功能下降，但需排除这些症状并非由抑郁症或神经阻滞剂治疗所致；⑨个人行为的某些方面发生明显而持久的总体性质的改变，表现为丧失兴趣、缺乏目的、懒散、自我专注及社会退缩。（2）病程标准：特征性症状在至少1个月或以上时期的大部分时间内肯定存在以上①～④项中的至少1项，或⑤～⑨中的至少两项十分明确的症状。（3）排除标准：①存在广泛情感症状（抑郁、躁狂）时不应做出精神分裂症的诊断，除非明确分裂症的症状出现时间早于情感症状（排除心境障碍）；②分裂症的症状和情感症状一起出现，程度均衡，应诊断分裂情感性障碍；③严重脑病、癫痫、药物中毒或药物戒断状态。

1.3 纳入与排除标准 纳入标准：（1）接受MECT治疗且在治疗期间所用抗精神疾病药物剂量保持不变；（2）年龄15～60岁；（3）受教育程度为小学及以上。排除标准：存在MECT治疗禁忌证。

1.4 MECT 所有患者采用美国Somatics公司生产的醒脉通牌Ⅳ型电痉挛治疗仪进行治疗：治疗前给予阿托品 0.01 mg/kg、丙泊酚2.0 mg/kg、氯化琥珀胆碱1.0 mg/kg；使用标准双侧颞部电极，设定电阻为800～1 800 Ω，通电时间为6～7 s，首次刺激电量百分比根据年龄设置（如25岁患者首次刺激电量为25%），之后每次治疗时将电量增加5%，治疗频率为3次/周（一般为周一、周三和周五），共治疗6～12次。

1.5 观察指标

1.5.1 阳性和阴性症状量表（Positive and Negative Syndrome Scale，PANSS）新5因子模型（20项版）［3］评分 由精神科主治医生分别于首次MECT治疗前24 h、MECT治疗结束后24 h采用PANSS新5因子模型（20项版）对所有患者进行评估，并计算减分率。减分率=（首次MECT治疗前24 h评分-MECT治疗结束后24 h评分）/首次MECT治疗前24 h评分×100%。PANSS新5因子模型（20项版）包含阳性因子、阴性因子、敌对兴奋、焦虑抑郁、认知功能损伤共5个因子，各因子评分相加为总分，主要用于反映精神分裂症患者特征性症状群。

1.5.2 脑内及不同脑区神经递质水平 分别于首次MECT治疗前24 h、MECT治疗结束后24 h采用北京同仁光电公司生产的ML-2001型16导联脑功能分析仪对所有患者进行检查；检查时患者保持清醒、闭目静坐；按照国际标准放置16个测量电极，包括Fp1（左前额）、Fp2（右前额）、F3（左额）、F4（右额）、T3（左中额）、T4（右中额）、C3（左中央）、C4（右中央）、P3（左顶）、P4（右顶）、O1（左枕）、O2（右枕）、F7（左前颞）、F8（右前颞）、T5（左后颞）、T6（右后颞）；以双耳连线为参考电极，前额正中接地，连续采集脑电信号18 min；最后采用分析软件自动分析采集到的脑电信号，记录脑内及不同脑区（左前、左后、右前、右后）γ-氨基丁酸（GABA）、谷氨酸（Glu）、5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）、乙酰胆碱（Ach）水平。

1.6 统计学方法 使用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。采用Shapiro-Wilk检验对数据进行正态性检验，结果显示所有患者首次MECT治疗前24 h及MECT治疗结束后24 h PANSS新5因子模型（20项版）评分和脑内及不同脑区GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平均符合正态分布，以（±s）表示，采用配对t检验进行比较。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 PANSS新5因子模型（20项版）评分 所有患者阳性因子、阴性因子、敌对兴奋、焦虑抑郁、认知功能损伤因子评分及总分减分率分别为53%、38%、59%、36%、43%、46%；与首次MECT治疗前24 h相比，所有患者MECT治疗结束后24 h阳性因子、阴性因子、敌对兴奋、焦虑抑郁、认知功能损伤因子评分及总分均降低，差异有统计学意义（P＜0.01），见表1。

表1 51例精神分裂症患者首次MECT治疗前24 h、MECT治疗结束后24 h PANSS新5因子模型（20项版）评分比较（±s，分）Table 1 Comparison of total score and factor scores of new 5-factor model of the PANSS（20 items）24 hours before the first MECT and 24 hours after the end of MECT in 51 patients with schizophrenia

表1 51例精神分裂症患者首次MECT治疗前24 h、MECT治疗结束后24 h PANSS新5因子模型（20项版）评分比较（±s，分）Table 1 Comparison of total score and factor scores of new 5-factor model of the PANSS（20 items）24 hours before the first MECT and 24 hours after the end of MECT in 51 patients with schizophrenia

注：MECT=无抽搐电休克疗法，PANSS=阳性和阴性症状量表

时间 阳性因子 阴性因子 敌对兴奋 焦虑抑郁 认知功能损伤 总分首次MECT治疗前24 h 17.18±4.10 18.20±5.69 12.65±4.20 5.55±2.60 8.73±2.89 61.35±9.50 MECT治疗结束后24 h 8.14±2.41 11.31±4.16 5.18±1.73 3.56±0.83 4.98±1.80 33.27±8.03 t配对值 18.40 10.72 12.77 6.46 13.38 24.09 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 脑内GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平与首次MECT治疗前24 h相比，所有患者MECT治疗结束后24 h脑内GABA水平降低，DA水平升高，差异有统计学意义（P＜0.01）；所有患者首次MECT治疗前24 h与MECT治疗结束后24 h脑内Glu、5-HT、NE、Ach水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 51例精神分裂症患者首次MECT治疗前24 h和MECT治疗结束后24 h脑内GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平比较（±s）Table 2 Comparison of GABA，Glu，5-HT，NE，DA and Ach in brain 24 hours before the first MECT and 24 hours after the end of MECT in 51 patients with schizophrenia

表2 51例精神分裂症患者首次MECT治疗前24 h和MECT治疗结束后24 h脑内GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平比较（±s）Table 2 Comparison of GABA，Glu，5-HT，NE，DA and Ach in brain 24 hours before the first MECT and 24 hours after the end of MECT in 51 patients with schizophrenia

注：GABA=γ-氨基丁酸，Glu=谷氨酸，5-HT=5-羟色胺，NE=去甲肾上腺素，DA=多巴胺，Ach=乙酰胆碱

时间 GABA Glu 5-HT NE DA Ach首次MECT治疗前24 h 6.02±4.02 5.14±3.88 21.96±5.98 11.18±4.50 6.41±4.30 17.14±7.56 MECT治疗结束后24 h 3.09±3.75 3.86±4.09 21.94±6.51 11.55±6.92 9.36±4.95 17.25±6.80 t配对值 1.76 1.65 0.02 -0.33 -1.72 -0.09 P值 0.048 0.113 0.992 0.740 0.049 0.934

2.3 不同脑区GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平与首次MECT治疗前24 h相比，所有患者MECT治疗结束后24 h 左后脑区GABA、Glu水平降低，右前脑区DA水平升高，差异有统计学意义（P＜0.01）；所有患者首次MECT治疗前24 h与MECT治疗结束后24 h左前、左后、右前、右后脑区5-HT、NE、Ach水平，左前、右前、右后脑区GABA、Glu水平，左前、左后、右后脑区DA水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 精神分裂症患者首次MECT治疗前24 h和MECT治疗结束后24 h不同脑区GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平比较（±s）Table 3 Comparison of GABA，Glu，5-HT，NE，DA and Ach in different brain regions 24 hours before the first MECT and 24 hours after the end of MECT in 51 patients with schizophrenia

表3 精神分裂症患者首次MECT治疗前24 h和MECT治疗结束后24 h不同脑区GABA、Glu、5-HT、NE、DA、Ach水平比较（±s）Table 3 Comparison of GABA，Glu，5-HT，NE，DA and Ach in different brain regions 24 hours before the first MECT and 24 hours after the end of MECT in 51 patients with schizophrenia

Glu左前脑区 左后脑区 右前脑区 右后脑区 左前脑区 左后脑区 右前脑区 右后脑区首次MECT治疗前24 h 1.51±1.30 1.48±1.33 1.57±1.29 1.49±1.29 1.18±1.24 1.29±1.22 1.29±1.22 1.25±1.21 MECT 治疗结束后 24 h 1.22±1.25 0.92±1.19 1.25±1.16 1.25±1.23 0.80±1.20 0.75±1.11 1.37±1.37 1.06±1.29 t配对值 1.15 2.29 2.29 1.38 1.65 2.74 0.73 0.80 P值 0.255 0.026 0.172 0.348 0.105 0.009 0.471 0.429时间 GABA images/BZ_75_1425_1053_1447_1083.pngNE左前脑区 左后脑区 右前脑区 右后脑区 左前脑区 左后脑区 右前脑区 右后脑区首次MECT治疗前24 h 5.55±1.71 5.49±2.35 5.43±2.45 5.51±2.47 2.71±1.78 2.84±1.69 2.84±1.69 2.80±1.73 MECT 治疗结束后 24 h 5.76±2.41 5.59±2.41 5.27±2.39 5.31±2.34 2.76±2.60 2.86±2.60 3.02±2.26 2.94±1.73 t配对值 -0.49 -0.21 0.36 0.44 -0.15 -0.05 -0.43 -0.40 P值 0.629 0.833 0.723 0.663 0.881 0.963 0.673 0.692时间 5-HT images/BZ_75_1425_1406_1447_1435.pngAch左前脑区 左后脑区 右前脑区 右后脑区 左前脑区 左后脑区 右前脑区 右后脑区首次MECT治疗前24 h 1.71±1.59 1.73±1.59 1.37±1.37 1.59±1.54 4.24±2.47 4.16±2.05 4.55±2.79 4.20±2.34 MECT 治疗结束后 24 h 2.00±1.62 1.80±1.50 1.90±1.50 2.04±1.41 4.39±2.44 4.39±2.13 4.18±2.23 4.29±2.23 t配对值 0.98 -0.24 -1.85 -1.83 -0.30 -0.55 0.78 -0.23 P值 0.333 0.810 0.047 0.130 0.761 0.590 0.441 0.823时间 DA images/BZ_75_1425_1760_1447_1790.png

3 讨论

MECT是精神科医生最常用、最有效的治疗精神分裂症的物理治疗方法，其与抗精神疾病药物相比见效快、不良反应少，常作为控制急性期或难治性精神分裂症患者的首选治疗方案。多项研究表明，MECT治疗精神分裂症的效果确切［4］，可有效降低精神分裂症患者PANSS评分［5］，改善精神分裂症患者反应缺乏、思维障碍、激活性、偏执、抑郁等症状群［6］。王萍等［7］研究结果显示，MECT联合药物治疗对改善精神分裂症患者敌对、攻击、不合作行为疗效明显；本研究结果显示，所有患者MECT治疗结束后24 h阳性因子、敌对兴奋、焦虑抑郁因子评分与首次MECT治疗前24 h相比均降低，且阳性因子、敌对兴奋因子评分减分率分别达53%、59%，与王萍等［7］研究结果一致。

目前，关于MECT对精神分裂症患者记忆力和认知功能影响的研究结果不一致：王喆等［8］研究认为精神分裂症患者经MECT治疗后认知功能和执行功能进一步下降；KIROV等［9］研究发现，MECT治疗初期精神分裂症患者会出现短暂认知功能损伤，但随着MECT治疗次数增加，精神分裂症患者认知功能逐渐恢复到治疗前水平；杨楹［10］研究认为，MECT可有效改善精神分裂症患者精神运动速度、信息转换能力及注意力，且对短期记忆力造成的损伤短暂且可逆。另有研究证实，MECT可在一定程度上改善精神分裂症患者认知功能，但改善作用有限［11-12］。本研究结果显示，所有患者MECT治疗结束后24 h焦虑抑郁、认知功能损伤因子评分均较首次MECT治疗前24 h降低，且焦虑抑郁、认知功能损伤因子评分减分率分别为36%、43%，提示MECT对精神分裂症患者焦虑抑郁和认知功能有一定改善作用。

现阶段，MECT治疗精神分裂症的神经生物学机制尚不明确。赵勇等［13］研究认为，MECT可能通过电刺激实现大脑内多受体全面即刻协同作用并使得中枢神经递质系统达到新的相对平衡，进而达到缓解精神分裂症患者精神症状的目的。SEGI-NISHIDA［14］研究认为，MECT可能对脑内GABA、Glu、5-HT、NE、DA等多种神经递质的传递均有影响。ROSENQUIST等［15］研究表明，MECT作用于神经化学传递过程中的神经递质合成、释放、与受体结合及再摄取等多个环节。汤晨东等［16］研究表明，MECT能增加精神分裂症患者血-脑脊液屏障通透性，改善患者GABA神经元功能。近年研究发现，精神分裂症患者前额叶GABA不足［17］，而MECT可促使精神分裂症患者内侧前额叶GABA水平升高，但MECT并非是通过增加GABA水平而发挥抗精神疾病作用，更可能是通过调节GABA受体系统而发挥抗精神疾病作用。NJAU等［18］研究表明，精神分裂症患者不同脑区Glu水平不同，而MECT能纠正精神分裂症患者特定脑区如背外侧前额叶和前扣带回Glu水平，并降低左侧海马Glu水平，但目前这方面的研究结果并不一致，精神分裂症患者脑内GABA、Glu水平升高、下降的研究报道均有，其原因可能与MECT刺激方式、疗程及神经递质检测脑区不同有关。本研究结果显示，所有患者MECT治疗结束后24 h脑内GABA及左后脑区GABA、Glu水平均较首次MECT治疗前24 h降低。

研究表明，MECT治疗不仅影响精神疾病患者脑内GABA、Glu水平，还对提高DA能递质系统具有协同作用，有利于纠正脑内神经递质失衡，对精神疾病具有较为明显的治疗效果［19］，但不同实验方法发现的MECT治疗后DA变化并不一致，且神经递质和神经元活动存在相互影响。DA功能亢进假说认为，精神分裂症患者阳性症状与纹状体D2受体功能亢进有关，阴性症状及情感症状是由前额叶皮质D1受体功能低下导致的，MECT可能升高右前脑区D1受体功能。NIKISCH等［20］研究证实，MECT可使脑脊液中D1受体结合能力短暂性增强，从而改善精神分裂症患者学习能力、记忆力和认知功能；桑源等［21］研究表明，MECT可通过影响单胺类代谢递质调控DA功能并使5-HT神经元活动性增强、NE更新率降低、中枢神经系统DA受体敏感性增强。本研究结果显示，所有患者MECT治疗结束后24 h脑内及右前脑区DA水平升高，与上述研究结果一致。需要指出的是，也有研究发现精神分裂症患者经MECT治疗后血浆DA前体——酪氨酸水平降低，并可能产生更少的中枢儿茶酚胺类神经递质以参与抗精神疾病作用，表明精神分裂症患者存在酪氨酸-DA通路和神经传递调控异常［22］。

综上所述，MECT对精神分裂症患者精神症状有一定治疗效果，并可能通过影响脑内GABA和DA、左后脑区GABA和Glu、右前脑区DA等神经递质水平而发挥神经生物学机制，这也为MECT的作用机制研究提供了神经递质变化方面的证据。

作者贡献：范桂红进行文章的构思与研究的设计，负责撰写论文及论文的修订；范桂红、王舟进行研究结果的分析与解释；何俊、王舟负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责，监督管理；庞高峰进行统计学处理；李辰进行数据整理；江庐山进行数据收集；方惠民、王舟进行研究的实施与可行性分析。

本文无利益冲突。