青少年非自杀性自伤与自杀尝试的联系与区别：神经影像学证据

李孟哲，赵汗青，周玥，曹庆久，安莉*

1 引言

自杀是全球15 ～19 岁青少年人群的第四大死因（WHO, 2021），同时也是我国儿童和青少年死亡的重要原因（Chen.R., et al., 2018）。自杀包括自杀意念（suicide ideation）、自杀尝试（suicide attempt）以及自杀死亡（completed suicide）（杨丽 等, 2022）。其中自杀尝试是指故意的、自己造成的、威胁自身生命的行为，导致自己身体可能受伤但未造成死亡（Beck et al.,1975）。自杀尝试的发生率是自杀死亡的30 倍，自杀尝试的发生可以有力地预测以后再次发生自杀尝试，甚至自杀死亡的可能性（Cheng et al., 2021）。一项全球调查数据显示，75%病例的自杀意念和行为发生在16 岁之前（Mortier et al., 2018）。12.1%的青少年考虑过自杀，4.1%的青少年曾尝试过自杀（Nock et al., 2013），因此青少年是自杀尝试的高风险人群。

非自杀性自伤（non-suicidal self-injury，NSSI）是指在没有自杀意图的情况下，对自己的身体组织造成故意的、直接的、社会不可接受的破坏或改变，包括切割、灼烧或打自己，抓挠手腕或手臂，用头撞墙等（Zetterqvist, 2015）。NSSI 的患病率在青春期中期（15 ～16 岁）达到高峰，在青春期晚期（约18 岁）下降（Plener et al., 2015）。一项全球样本的荟萃分析显示，青少年NSSI 行为的检出率为17.2%（Swannell et al.,2014）。而另一项研究发现进食障碍青少年的NSSI 行为检出率高达40%（Amiri &Khan, 2023）。2018 年的一项调查研究显示NSSI 在我国青少年中的检出率为22.37%（Lang& Yao, 2018）。NSSI 已成为严重威胁青少年身心健康的危险因素之一。

NSSI 和自杀尝试在青春期经常同时发生，尤其是在青少年临床样本中（Nock et al., 2006），但两者并非完全相同。自杀人际理论认为，只有当NSSI 个体有较高的累赘感知（perceived burdensomeness，即感觉成为了别人的累赘）和归属受挫（thwarted belongingness，即感觉自己很孤独）时才会自杀，而目前大多数的研究结果证明采取自杀尝试的人比NSSI 存在更严重的精神病理症状和社会功能失调（Van Orden et al., 2010）。因此，客观有效识别自杀尝试与NSSI，以及探索两者之间的关系显得很有必要。然而目前很少有研究直接在青少年样本中比较自杀尝试和NSSI 的异同。本文将从应用磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术的神经影像学角度分析青少年自杀尝试与NSSI 之间的联系与区别，探讨两者共同的和独特的病因与影像学改变，为治疗和评估提供依据。本研究以“自杀尝试”、“自杀未遂”、“非自杀自伤”、“自我伤害”、“磁共振成像”和“青少年”以及其相应英文 “suicide attempt”、“suicide ideation”、“non-suicidal self-injury”、“self-injury”“magnetic resonance imaging”和“adolescent”为关键词在中国知网和Web of Science 数据库中进行检索，共检索出369 篇文献。根据世界卫生组织（WHO）对青少年年龄的界定，纳入被试年龄为10 ～19 岁的英文和中文文献，时间限定为2023 年5 月之前发表，排除非期刊文献和其他语言的文献。在阅读文献的基础上，通过追溯参考文献的方法进行文献的扩展。最终纳入分析的文献共35 篇。

2 结构MRI

与正常对照组青少年相比，发现有NSSI 史的青少年在额叶、脑岛及壳核等区域体积减少，这些脑区被认为参与对疼痛或奖励刺激的调节。比如Beauchaine 等（2019）发现，女性NSSI 青少年双侧脑岛和右侧额下回的灰质体积减少。另一篇同样以女性NSSI 青少年为样本的研究也发现其前脑岛和前扣带回体积减少（Ando et al., 2018）。而最近的一项研究发现NSSI 青少年皮质-边缘回路和默认网络中的灰质体积减少，左侧壳核和左侧枕中回的灰质体积与患有边缘人格障碍的青少年的NSSI 量表得分负相关（Yi et al., 2023），即该区域灰质体积越小，NSSI 严重程度越高。与无NSSI史的双相情感障碍青少年和健康青少年相比，有NSSI 史的双相情感障碍青少年在中央前回、颞下回和尾侧额中回有更小的皮层表面积和体积（Dimick et al., 2022）。此外，青少年垂体成熟的变化也可能影响其NSSI 行为（Schaer et al., 2022）。

大部分研究发现有自杀尝试史的青少年，其额叶（包括前扣带回）、颞叶、顶叶等区域的灰质体积或表面积减少，而白质相应增加。目前考察有自杀尝试史的青少年大脑结构变化的研究主要集中于抑郁障碍群体。Gifuni 等（2021）发现，与健康个体相比，有自杀尝试史的抑郁障碍青少年，其前额叶、颞叶和顶叶的表面积更小，左侧杏仁核、右侧丘脑和右侧伏隔核的体积更小，但与抑郁对照组之间并无差异。Pan 等（2015）发现有自杀尝试史的抑郁障碍青少年，其右侧颞上回灰质体积减少，右侧颞上回在社会情绪处理中发挥作用，其灰质体积的减少可能是有自杀尝试史的青少年社会情绪评估异常的一个标志。Fradkin 等（2017）对比了不同亚型有自杀尝试史的抑郁障碍青少年个体的皮层厚度，发现运动冲动性更高的个体在腹内侧前额叶的皮层厚度增加，非计划冲动性更高的个体在中央旁小叶的皮层厚度增加。而顶叶白质高信号的单相抑郁青少年会有更多的自杀尝试（Ehrlich et al., 2004）。一项以患有边缘型人格障碍青少年为被试的研究发现，自杀尝试次数越多的青少年其前扣带回的体积越小，并且更多的自杀尝试次数和腹侧扣带皮层的白质增加有关（Goodman et al., 2011）。这与Ando 等（2018）的发现一致，即有自杀尝试史的NSSI 青少年前扣带回体积比单纯NSSI 的青少年更小。

赵汗青,女，2020 年进入天津大学攻读应用心理硕士。研究方向为青少年自杀尝试者与非自杀性自伤者的静息态脑网络差异。

3 静息态功能性MRI

抑郁障碍与NSSI 往往在青少年时期同时出现。一项基于网络功能连接分析的研究发现，与非NSSI相比，患有抑郁障碍的NSSI 青少年的默认网络内部，以及显著网络与脑岛之间的功能连接更低，而中央执行网络与默认网络之间功能连接更高（Ho et al., 2021）。也有研究发现患有抑郁障碍的NSSI青少年视觉脑区和默认网络的静息态活动异常，如右侧梭状回、中扣带回和扣带旁回的低频振幅（the amplitude of low-frequency fluctuation，ALFF）值升高，内侧额上回、后扣带回的ALFF 值降低（Huang et al., 2021）。有3 项研究考察了NSSI 青少年的杏仁核静息态功能连接的变化，但其研究结果并不一致。一项纵向研究发现，NSSI 青少年自伤行为频率的降低与左侧杏仁核和右侧辅助运动区之间功能连接降低有关（Cullen et al., 2020）。另一项纵向研究结果显示NSSI 青少年的杏仁核与前扣带回的连接、内侧前额叶与中央前/后回、左侧脑岛的连接降低，经治疗后NSSI 症状的改善与杏仁核-内侧前额叶的负连接增加有关（Santamarina-Perez et al., 2019）。国内最近的一项研究发现，NSSI 青少年左侧杏仁核与双侧前扣带回、右侧丘脑之间的功能连接升高，与左侧眶部额上回、左侧眶部额中回功能连接降低（盛莹莹 等, 2022）。一项女性NSSI 青少年的随访研究发现，基线左侧中央旁回和右侧前扣带回较低的功能连接与随访期的临床改善相关（Murner-Lavanchy et al., 2023）。NSSI青少年在默认网络、显著网络以及杏仁核-内侧前额叶/前扣带回等区域的功能连接异常，杏仁核-前扣带回环路被认为可能可以作为NSSI 的潜在治疗靶点（唐杰, 郑毅, 2022）。

有自杀尝试史的青少年静息态脑活动异常的脑区同样主要集中于额叶-边缘系统，但由于研究数量少，同样存在结果不一致的情况。近期的一项首发未用药的有自杀尝试史的抑郁障碍青少年研究发现，有自杀尝试史的青少年在右侧中央前回、左侧额中回、左侧脑岛之间的功能连接增加，右侧脑岛和前/中扣带回的功能连接增加（Liu et al., 2022）。而一项纵向研究发现，有自杀尝试史的青少年在杏仁核-前扣带回、胼胝体-旁扣带回、杏仁核-脑岛的功能连接降低，此外基线杏仁核-前扣带回连接性较低的有自杀尝试史的青少年经过治疗后其NSSI 行为显著改善，提示基线杏仁核的功能连接强度对NSSI 的治疗效果可能有预测作用（Romero et al.,2019），这与前述的NSSI 的研究结果一致。

4 任务态fMRI

4.1 奖励与决策

考察NSSI 青少年与有自杀尝试史的青少年在奖励及决策任务中的神经机制的研究较少，目前尚无法得出一致的结论。在金钱延迟奖励任务中，女性NSSI 青少年在预期奖赏时纹状体、杏仁核和眶额叶皮质激活降低（Sauder et al., 2016）。Poon 等（2019）在卡片猜测任务中发现，NSSI 青少年在获得奖励时双侧壳核的激活增加，导致NSSI行为增加。在爱荷华博弈任务中，高风险条件下有自杀尝试史的青少年相较于抑郁对照组右侧丘脑激活降低，低风险条件下相较于健康对照组左侧尾状核激活更高（Pan, Segreti, et al., 2013）。

4.2 情绪处理

在情绪处理任务中，女性NSSI 青少年在情绪加工相关的杏仁核、脑岛等区域激活增强。女性NSSI 青少年在观看情绪图片时杏仁核的激活增加且激活区域一直延伸至海马，同时前扣带回也出现显著激活，这可能是代偿杏仁核高激活的结果（Plener et al., 2012）。Mayo 等（2021）通过观察女性NSSI 青少年在处理负性图片任务中的表现，发现其面部肌电反应的增强与NSSI 患者前脑岛的激活呈正相关。

而有自杀尝试史的青少年在负责情绪调控的背外侧前额叶区域活动异常。Pan，Hassel 等（2013）发现在50%强度的愤怒面孔条件下有自杀尝试史的抑郁障碍青少年的注意控制回路（前扣带回-背外侧前额叶）、初级感觉皮层和颞叶表现出更大的激活，右侧前扣带回-双侧脑岛功能连接减弱。有自杀尝试史的个体可能通过注意控制回路的补偿来实现在愤怒面孔下的情绪调节，这可能是自杀尝试的潜在生物标记。而Chase等（2020）发现有自杀尝试史的抑郁障碍青少年在观看情绪图片时右侧背外侧前额叶激活降低。

4.3 社会及自我加工

人际关系困难和情绪处理困难是NSSI 患者的两个重要特征（Quevedo et al., 2016）。在与社会和人际有关的任务中，NSSI 青少年杏仁核、内外侧前额叶的激活及连接存在异常。Groschwitz 等（2016）在抑郁障碍青少年中进行了网络掷球游戏（Cyberball game），与抑郁对照组和健康对照组相比，患有抑郁障碍的NSSI 青少年在经历社会排斥时，内侧前额叶和腹外侧前额叶的激活增加；内侧前额叶的激活与心智化相关，而腹外侧前额叶与社会排斥体验、情感调节和疼痛相关，这提示有抑郁障碍的NSSI 青少年对社会线索更敏感，并会更多地思考他们为何被他人拒绝。而女性NSSI 青少年相较于健康个体在模拟社交互动任务表现出前脑岛、前扣带回的激活降低（Perini et al.,2019）。Quevedo 等（2016）让抑郁障碍的NSSI 青少年采取直接的（自己的）和间接的（母亲的、最好朋友的）关于自我特征的观点来完成人际自我处理任务（Interpersonal Self-Processing task），他们观察到NSSI青少年在边缘系统、前后皮层中线结构处有更高的激活，而且NSSI 青少年在处理母亲对他们的看法这类信息时杏仁核、海马、海马旁回和梭状回激活增强，这可能与NSSI 青少年的母亲对子女负面情绪缺乏支持有关。在一项针对女性青少年社会压力任务中，有严重NSSI 行为的女性青少年杏仁核-内侧前额叶功能连接降低，而存在自杀尝试史的NSSI 青少年这一功能连接进一步降低；存在中度NSSI 行为的女性青少年面对威胁时右侧杏仁核激活升高，并且低水平的杏仁核-内侧前额叶功能连接和左侧杏仁核的活动降低能够预测更高的NSSI 终生发生率（Basgoze et al., 2021）。

有自杀尝试史的青少年在自我和人际任务中存在异常的脑区同样集中于杏仁核与内外侧前额叶。在进行自我情绪面孔加工时，有自杀尝试史的抑郁障碍青少年在左侧杏仁核-喙侧前扣带回功能连接增强，这可能是对自我面孔处理引起的无效情绪调节能力的补偿（Alarcon et al., 2019）。有自杀尝试史的抑郁障碍青少年在网络掷球游戏中前扣带回、额中回和额上回激活增高，表明有自杀尝试史的青少年在威胁性社会情境中情绪调节能力失效（Harms et al., 2019）。此外有研究发现有自杀尝试史的抑郁障碍青少年在正性自我加工任务中双侧尾状核的活动降低，在加工与自我相关的积极或消极材料时奖赏回路的钝化可能是有自杀尝试史的青少年的特异性标志（Quevedo et al.,2022）。

4.4 抑制控制

考察NSSI 和有自杀尝试史的青少年在抑制控制任务中的表现及神经机制的研究很少，目前比较一致的发现是两者均在前扣带回区域激活降低，提示两者抑制控制能力下降。患有抑郁障碍的NSSI 青少年在Go/No Go 任务中与错误反应相关的背侧前扣带回和额下回的激活降低（Malejko et al., 2022）。而与无自杀尝试史的抑郁障碍青少年相比，有自杀尝试史的抑郁障碍青少年在右侧前扣带回激活降低（Pan et al.,2011）。

5 总结与展望

本文系统回顾了青少年自杀尝试和非自杀性自伤行为的相关文献，我们发现：（1）前额叶体积的减少似乎与青少年的自杀尝试和NSSI 均有关，脑岛和壳核体积减小可能与NSSI 有关，而前扣带回体积减小可能与自杀尝试史及尝试次数有关。（2）额叶-边缘系统静息态功能连接异常似乎与青少年自杀尝试和NSSI 均有关，其中杏仁核-前扣带回功能连接降低与NSSI 有关的可能性较大。（3）在操作认知任务尤其是自我/人际任务时，NSSI 和有自杀尝试史的青少年均存在杏仁核与内外侧前额叶区域的激活改变。

额叶-边缘系统包括前额叶皮层、前扣带回皮层、杏仁核、纹状体、脑岛等多个区域（Chen.L.,et al., 2018），在压力调节、奖赏加工和心智化发展中发挥重要作用。青少年时期边缘系统比前额叶更早成熟，前额叶自上而下的控制相对不足（Casey et al., 2008），边缘系统和前额叶发育的不平衡导致青少年容易出现冲动行为和更高的情绪反应水平。青春期是压力系统建立的关键时期，杏仁核、内侧前额叶作为压力系统的核心结构在青春期产生了重要的结构变化和功能重组，因此这一时期的个体对压力尤其敏感。成熟和分化关系的建立以及自主感的发展是青春期的显著特征，这既是这个阶段青少年奖励的主要来源，但同时也给他们带来了压力（Luyten & Fonagy,2017）。过度的压力和/或过高的压力敏感性会进一步损害青少年的奖励敏感性，从而可能导致其决策受损，更容易采取一些冒险行为。NSSI 和有自杀尝试史的青少年均表现出纹状体区域的激活异常也印证了这一点。而内侧前额叶（心智化发展的关键脑区之一）在青少年时期发育相对不成熟，导致其心智化能力不足以解决这一阶段面临的压力和冲突。相较于正常青少年，在 NSSI 和有自杀尝试史的青少年中均发现了内侧前额叶的活动异常，提示其心智化能力的发展可能更不充分。因此，额叶-边缘系统发育异常可能介导了NSSI 和有自杀尝试史青少年在压力调节、奖赏加工和心智化发展方面的失调。

未来对于青少年NSSI 和自杀尝试的研究应着重以下几点：（1）在同一个研究中直接比较存在自杀尝试和NSSI 的青少年大脑结构和功能差异，并进行纵向研究，以阐明NSSI 与自杀尝试的相互转化关系。（2）考虑到被试的异质性（如频率、方法、疾病种类、用药等），有必要在更大的、多样化、跨诊断的样本中进行后续研究，以增强试验研究的可重复性。（3）根据自杀人际理论，NSSI 个体没有采取自杀行为是由于其累赘感知和归属受挫水平较低，未来的研究可以进一步探索NSSI 和有自杀尝试史的青少年个体在可以引发累赘感知和归属受挫感受的人际任务中的大脑激活差异。