基于静息态fMRI 的产后精神病患者镜像同伦功能连接研究

陈春莲，王 倩，李 勃，张书芬，孙 钢，刘 哲，李宗蔚，徐明贺，王 羽，王 爽，于 凌，刘 锴

1.锦州医科大学中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院研究生培养基地，山东 济南 250031；2.山东省青岛市中医医院/青岛市海慈医院影像科，山东 青岛 266033；3.中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院放射诊断科，山东 济南 250031；4.山东省第二人民医院产科，山东 济南250021

产后精神病（postpartum psychosis，PP）是最严重的一种产后精神急症，常于分娩后6 周左右发病，发病率0.3‰～0.6‰［1-2］。《美国精神障碍诊断与统计手册》（DSM-Ⅳ）将PP 定义为在产后发病基础上符合以下任意一种或混合状态：躁狂发作、伴精神病性特征的抑郁障碍、混合发作、非特定精神病性障碍或急性短暂性精神病性障碍［3］。根据DSM-Ⅳ和《中国精神障碍分类与诊断标准第三版》（CCMD-3）［4］，通过结构化临床访谈评估并结合患者的临床发作特征，可将PP 分为以下5 种类型：分裂性情感精神病躁狂为主，分裂性情感精神病精神病性抑郁为主，分裂性情感精神病混合发作，急性短暂性精神障碍和未分型或待分类的精神病性障碍。PP 以症状波动易变、情感障碍突出为特点［5］；另外多项研究发现，PP 与双相情感障碍具有高度相关性，两者有相似的发作特点［5-7］，这也是PP 与原发性精神病障碍的重要区别。PP 的早期或前驱症状包括失眠、情绪波动、易怒和对婴儿的强迫性关注，并出现躁狂、抑郁或混合状态，随后出现更为严重的情绪症状、行为紊乱、妄想和幻觉，甚至表现出严重自残、自杀、杀婴风险倾向［6，8］，因此，该病的早期识别和治疗至关重要。目前，关于PP的大多数研究都集中在遗传追溯、病因推断、控制治疗上，很少涉及患者脑部神经功能变化的研究。基于体素的镜像同伦功能连接（voxel-mirrored homotopic connectivity，VMHC）是一种能反映双侧半球间功能活动的同步性和信息交换、整合情况特征的技术，已广泛应用于多种精神、神经疾病的研究［6］。本研究使用fMRI 观察PP 患者在静息态下大脑半球间VMHC 的变化，以期为PP 的早期诊断提供神经影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年1 月至2022 年6 月于中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院收治、产后6 周内出现精神和行为障碍者，经2 名心理科副高级以上医师对其进行结构化临床访谈评估，符合PP 诊断标准共20 例患者（PP 组）。其中，分裂性情感精神病躁狂为主2 例，分裂性情感精神病精神病性抑郁为主1 例，分裂性情感精神病混合发作16 例，急性短暂性精神障碍1 例。纳入标准：①符合DSM-Ⅳ中PP 诊断标准［3］；②符合CCMD-3 中PP 诊断标准［4］；③简明精神病评定量表（BPRS）评 分>35 分［9-10］；④首次发病，未接受任何治疗，产后6 周内；⑤年龄>20 岁，右利手；⑥无MRI 检查禁忌证。排除标准：①个人或家族性PP 史、双相情感障碍史、抑郁症史、躁狂症史等精神性疾病史；②存在神经系统疾病、脑外伤、脑血管病等脑器质性病史；③存在心脑血管、呼吸、内分泌及免疫相关等基础性疾病史；④滥用药物或有药物依赖史；⑤流产、早产及死胎史。

同期招募与PP 组年龄、受教育年限、婴儿喂养方式、分娩方式及是否为初产妇等匹配的22 例健康产妇作为对照组。本研究经医院伦理委员会批准，受试者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

采用GE Discovery750 3.0 T MRI 扫描仪和8 通道头部线圈进行数据采集。固定受试者头部，嘱其扫描时平静呼吸、闭眼，保持清醒。依次采集3D-T1WI像及BOLD 序列数据。3D-T1WI 像参数：TR 8.2 ms，TE 3.2 ms，翻转角12°，视野256 mm×256 mm，层厚1.0 mm，层数115。BOLD 序列参数：TR 2 000 ms，TE 40 ms，翻转角90°，矩阵64×64，视野240 mm×240 mm，层厚4 mm，层数32。

1.3 图像处理

采用SPM 12 软件的数据处理包DPARSF 和REST V1.8 进行数据预处理。主要步骤包括：①删除前10 个时间点图像；②行时间校正、头动校正；③空间标准化，将图像与蒙特利尔神经病学研究所（Montreal Neurological Institute，MNI）标准脑模板进行配准，将标准化后的图像分割成灰质、白质和脑脊液；④进行高斯核半高全宽为6 mm 的空间平滑；⑤去线性漂移去除协变量（头动参数、总体均值、脑脊液和白质等）；⑥行滤波（0.01～0.08 Hz）处理以降低低频漂移和高频生理噪声。

通过REST V1.8 软件计算VMHC 值（每个体素校正后的时间序列与对侧大脑半球间镜像对称体素的时间序列的Pearson 相关系数），生成VMHC 图。

1.4 统计学分析

采用SPSS 23.0 软件分析数据。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较行独立样本t 检验；计数资料以例（%）表示，组间比较行χ2检验。应用REST 1.8 软件双样本t 检验模块比较2 组全脑体素水平VMHC 值差异（GRF 校正，单个体素P＜0.001，体素数目≥55）。提取组间有显著差异脑区的VMHC 值，并与PP 组BPRS 评分行Pearson 相关分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组人口学与临床资料比较（表1）

表1 2 组人口学与临床资料比较

2 组年龄、受教育年限，以及初产妇、剖宫产、婴儿喂养方式比例差异均无统计学意义（均P>0.05）；PP 组BPRS 评分高于对照组（P＜0.05）。

2.2 2 组间VMHC 值比较（表2，图1）

图1 产后精神病（PP）组与对照组镜像同伦功能连接（VMHC）值存在差异脑区 注：PP 组海马、岛叶、中央前回VMHC 值均降低（冷色）；GRF 校正，单个体素P＜0.001，体素数目≥55 图2 产后精神病（PP）组海马镜像同伦功能连接（VMHC）值与简明精神病量表（BPRS）评分相关性分析散点图 图3 PP 组岛叶VMHC 值与BPRS 评分相关性分析散点图

表2 2 组间VMHC 值差异脑区

PP 组海马、岛叶、中央前回的VMHC 值均低于对照组（GRF 校正，均P＜0.05）。

2.3 PP 组VMHC 值与BPRS 评分的相关性分析（图2，3）

PP 组海马、岛叶的VMHC 值均与BPRS 评分呈负相关（r=-0.57，P=0.01；r=-0.45，P=0.04）；中央前回VMHC 值与BPRS 评分无显著相关（r=-0.37，P=0.10）。

3 讨论

PP 是一种严重的产后精神障碍，具有高复发风险［7］。脑部神经活动异常是发生精神障碍的重要神经机制，因此，探索PP 的脑部功能活动具有重要意义。双侧大脑半球间的功能连接是情绪、认知和感觉运动信息整合的重要桥梁，VMHC 可反映大脑半球间协同性，其值降低提示半球间协调能力受损［11-12］。本研究利用VMHC 技术探讨PP 患者大脑半球间静息态功能连接的变化特点，发现患者海马、岛叶和中央前回的VMHC 值下降，且海马、岛叶VMHC 值均与BPRS 评分呈负相关。

海马属于内侧颞叶，是参与默认网络和情感记忆网络的重要脑区［13］。海马在记忆形成中发挥重要作用，通过检索和编码影响记忆提取，其中情景性记忆形成主要依赖于海马与其关联网络区域皮质之间的相互作用［14］。有研究发现，精神分裂症患者的海马-中脑纹状体网络的功能连接性显著降低与情景性记忆障碍有关［15］。海马与默认网络相关脑区间功能连接改变会对情绪调节功能产生一定影响［16］；精神分裂症患者默认网络各脑区间相互功能连接减少与情绪调节障碍有关［17］；因此，与海马有关的默认网络脑区间功能连接改变可能与PP 患者情绪波动有关。本研究发现，与健康产妇相比，PP 患者海马VMHC 值降低，表明其双侧半球间海马功能连接减弱，这可能导致患者默认网络和记忆情感网络障碍。有研究发现，海马腹侧负责将情绪和记忆联系起来，并能影响机体的相关行为［18］。PP 患者海马半球间功能连接的异常改变，可能与情绪调节障碍、记忆形成受损和情景记忆缺失有关，其记忆和情绪之间无法形成正常连接，导致PP 患者处于情绪分裂和记忆混乱的状态。

岛叶是与个体自我认知与情绪控制有关的重要脑区，参与整合思想、情感和信息，并能通过广泛的边缘连接激活情绪反应，在处理自我意识、认知功能等方面发挥着关键作用［19］。岛叶是突显网络的核心脑区，突显网络能评估内外环境刺激的显著性、指导机体产生适当的反应和行为，此网络的激活机制与产妇的照顾行为密切相关［20］。岛叶的异常功能活动与负性情绪反复自我暗示、事件过度解读等认知障碍有关［21］，且与精神分裂症患者更严重的阴性症状（如情绪低落、情感冷漠、意志减退等）和认知功能障碍有关［22］。本研究发现，与健康产妇相比，PP 患者岛叶VMHC 值降低，表明其双侧半球间海马功能连接减弱，可能与PP 患者严重的认知障碍及负性情绪有关。此外，岛叶的激活程度与精神分裂症患者的情感共情能力呈正相关［23］。在本研究中，该脑区的大脑半球间功能连接减弱，这可能导致PP 患者与孩子共情能力降低，或无法共情，同时由于PP 患者的突显网络可能对各种内外刺激评估产生障碍，导致患者可能作出伤害孩子的暴力行为，对母婴关系造成极其恶劣的负面影响。

中央前回属于感觉运动网络的核心组成脑区，与机体行为表现、目标控制、运动技能等功能有关，参与联系认知转向行为的过程，在认知控制中特别是在目标导向的行为上发挥重要作用［24］。一项有关精神分裂症的研究发现，中央前回的功能连接减弱与患者的精神运动性障碍有关。精神运动性障碍分为精神运动性激越和精神运动性迟缓。精神运动性迟缓多表现为思维迟缓、运动迟缓、注意力下降等，严重时可达到木僵状态；精神运动性激越在行为上表现为烦躁不安、紧张、躁闹，可伴攻击、暴力行为［25］。中央前回的异常激活与情绪障碍患者的自杀风险有关［26］。本研究发现，PP 患者双侧中央前回VMHC 值降低，其双侧半球间海马功能连接减弱，可能导致感觉运动网络协调能力障碍。感觉运动网络障碍影响参与联系认知转向行为的过程，这可能是PP 患者出现精神运动性障碍，甚至自杀及杀婴等极端精神行为症状的重要原因。与PP 一致的是，双相情感障碍患者半球间中央前回VMHC 值降低［27］，这在一定程度上解释了PP 与双相情感障碍具有高相关性的原因。

本研究中PP 组海马、岛叶VMHC 值均与患者的BPRS 评分呈负相关，表明患者的情绪分裂、记忆混乱和认知障碍的程度可能会随病情发展而加重，其大脑半球间功能连接改变或许可作为衡量PP 患者精神情绪状况的有效指标之一。

本研究不足之处：①样本量偏小，可能影响结果的稳定性。在今后研究中需收集数据以扩大样本量，提高结果的可靠性。②半球间功能连接存在局限性，未来应对PP 患者全脑连接或其他动态功能连接，以及在其脑结构是否存在异常改变进行进一步探讨，以加深对PP 神经病理机制的理解。

综上所述，本研究通过VMHC 技术对PP 患者大脑半球间功能连接进行观察，发现半球间海马、岛叶和中央前回的VMHC 值降低，且其可能与PP 患者情绪调节障碍、认知障碍等临床精神行为症状相关，为进一步了解PP 发病机制提供了神经影像学支持。