有無沖動攻擊行為首發精神分裂癥腦灰質體積的比較☆

魏欽令吳小立王繼輝康莊張晉碚國效峰韓自力趙靖平

·論 著·

有無沖動攻擊行為首發精神分裂癥腦灰質體積的比較☆

魏欽令*△吳小立△王繼輝△康莊△△張晉碚△國效峰*韓自力△趙靖平*

目的 比較有無沖動攻擊行為精神分裂癥腦灰質結構的不同。 方法 收集16例有沖動攻擊行為和24例無沖動攻擊行為的首發未用藥的精神分裂癥患者，以三維快速擾相梯度回波序列獲得其腦部磁共振成像。所得圖像以統計參數圖軟件包進行預處理，然后兩組腦局部灰質體積進行t檢驗。結果 有沖動攻擊行為組右側中央前回、中央后回區（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；體素集合數＝851）和右側眶額回區（MNI：x＝20，y＝34，z＝－24，體素集合數 ＝108）腦灰質體積小于無沖動攻擊行為組，差異有統計學意義（t＝－3.72，P＜0.001；t＝3.17，P＜0.001）。未發現沖動攻擊行為組存在灰質體積大于無沖動攻擊行為組的腦區。結論 右側中央前回、中央后回和眶額回灰質異常與精神分裂癥的沖動攻擊行為可能有關。

精神分裂癥 沖動攻擊行為 腦灰質 磁共振成像

沖動攻擊行為的及時預測一直是精神分裂癥防治中的重點目標之一，鑒于其有一定的生物學基礎，因此可能存在預測其風險性的生物學指標［1－2］。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技術可以在活體內研究大腦的結構和功能。已有研究表明精神分裂癥患者沖動攻擊行為可能與眶額回［3－4］、小腦［4］、海馬等［5］腦結構或功能的變化有關。但目前研究結果仍不一致，這和抗精神病藥物的影響、研究之間方法欠一致等因素有關［3－5］。因此，本研究擬以客觀的基于體素的形態學分析（voxel-based morphometry，VBM）方法分析首發未服藥的精神分裂癥患者的腦灰質MRI成像特點，探討有、無沖動攻擊行為患者腦灰質結構的差異。

1 對象和方法

1.1 研究對象 來自2009年11月至2011年3月在中山大學附屬第三醫院精神科住院的精神分裂癥患者。入組標準：①經兩位主治以上級別醫師診斷，符合《中國精神障礙分類與診斷標準（第三版）》中精神分裂癥的診斷標準；②首次發作，未曾用藥；③年齡18歲～45歲；④右利手。排除標準：①腦器質性疾病或嚴重軀體疾病；②酒精或其它精神活性物質濫用史；③有任何磁共振檢查禁忌。共40例患者入組，根據是否有沖動傷人行為病史被分為兩組：有沖動攻擊行為組和無沖動攻擊行為組。

有沖動攻擊行為組共16例 （已經攻擊到對方軀體者14例，持菜刀砍人被及時制止者2例），女5例，男11例；年齡18～36歲，平均（23.31± 5.12）歲；受教育年限9～16年，平均（11.69±2.33）年；發病年齡16～36歲，平均（22.31±5.25）歲；陽性和陰性癥狀量表 （positive and negative symptom scale，PANSS）評分總分為61～93，平均（76.06± 9.59）；病程5～105周，中位數為17.5周。

無沖動攻擊行為組共24例，女10例，男14例；年齡18～38歲，平均（24.67±6.00）歲；受教育年限9～16年，平均（11.89±2.68）年；發病年齡16～36歲，平均（24.71±6.66）歲；PANSS評分59～90分，平均（73.79±8.29）；病程5～106周，中位數為7周。

兩組在性別（χ2＝0.44，P＝0.51）、年齡（F＝0.98，P＝0.33）、受教育年限（F＝0.96，P＝0.33）、起病年齡（F＝2.54，P＝0.12）和PANSS總分（F＝0.39，P＝0.54）、病程（Z＝－1.49，P＝0.14）方面的差異均無統計學意義。

本研究經過中山大學附屬第三醫院臨床研究倫理委員會同意，所有受試者監護人均簽署書面知情同意，愿意參加本研究。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床評定 采用PANSS評估患者的精神癥狀。由兩位高年資主治醫師分別對每位受試者進行詳細了解患者沖動攻擊行為病史和精神檢查，明確患者有無沖動攻擊行為。本研究中沖動攻擊行為的定義為：受試者因各種原因出現易激惹、憤怒等沖動情緒，并對他人已經有明確的軀體攻擊行為或企圖。

1.2.2 磁共振成像和圖像處理 MRI數據采集在中山大學附屬第三醫院放射科磁共振室完成。采用美國通用電器公司Signa Twinspeed 1.5T磁共振成像系統，在標準的頭線圈內完成掃描。所用技術參數和方法詳見既往研究［6］。首先軸位快速自旋回波序列得到全腦T2加權和T1加權圖像，經神經影像診斷醫師排除全腦器質性病變。然后以三維快速擾相梯度回波序列 （three-demensional flight spoiled gradient recalled acquisition，3-D FSPGR）從矢狀面掃描高分辨率的全腦結構圖像，掃描參數：TR＝4.1 ms，TI＝650 ms，TE＝9.6 ms，翻轉角＝15°，視野＝240×240 mm，層厚＝1.8 mm，層間距＝0，矩陣＝256×256。掃描時間是：9 min 40 s。

基于MATLAB7.1（MathWorks Inc， Sherbon，Mass）以 SPM5（http：／／www.fil.ion.ucl.ac.uk／spm／software／spm5／）對經過MRIcro轉化后的圖像以統一分割法（unified segment）進行數據預處理，標準化和分割步驟在一步中完成，得到腦灰質圖像，代表腦灰質致密度（density）。然后以各向同性12 mm半極大值處全寬度 （full-width at half-maximum，FWHM）高斯核進行平滑處理。

1.3 統計分析 一般資料采用SPSS 11.0進行統計分析。計數資料采用χ2檢驗，符合正態分布的計量資料采用t檢驗，偏態分布的計量資料采用非參數檢驗中的Mann-Whitney秩和檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。基于MATLAB 7.1平臺，應用SPM5軟件中的VBM分析程序進行兩樣本MRI圖像的t檢驗，比較有無沖動攻擊行為患者組預處理后的灰質參數圖像。在P值小于0.001（未校正）水平下，將連續50個以上體素集合高亮區視為差異有統計學意義的區域。

2 結果

有沖動攻擊行為首發精神分裂癥患者組右側中央前回、中央后回區（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；體素集合數＝851；Brodmann 1－4區）和右側眶額回區 （MNI：x＝20，y＝34，z＝－24，體素集合數＝108；Brodmann 11區）腦灰質體積明顯小于無沖動攻擊行為組（t＝－3.78，P＜0.001；t＝3.26，P＜0.001）。見圖1。未發現沖動攻擊行為組局部灰質體積大于無沖動攻擊行為組。

圖1 有沖動攻擊行為精神分裂癥患者組灰質體積低于無沖動攻擊行為組的腦區

3 討論

本研究以客觀的VBM方法，比較了有、無沖動攻擊行為精神分裂癥患者腦灰質三維高分辨率MRI成像的不同。考慮抗精神病藥物對腦結構的影響［7］，本研究選擇首發未用藥的患者為研究對象。結果顯示，有沖動攻擊行為患者右側眶額回（Brodmann 11區）、中央前回（Brodmann 4區）和中央后回（Brodmann 1－3區）局部腦灰質體積低于無沖動攻擊行為患者。未發現沖動攻擊行為患者局部灰質體積大于無沖動攻擊行為患者。

眶額回與主司恐懼情緒的杏仁核聯系密切，與情緒過程中的認知因素密切相關［8］，并調節情緒的行為反應［9］，其結構或功能障礙與普通人群沖動傷人的行為可能有關［10］。本研究也顯示有沖動攻擊行為的精神分裂癥患者眶額回灰質體積減少，與既往一些相關研究具有一致性［3，4，11］。 Kumari等［3］對24例（其中10例有軀體暴力行為）精神分裂癥患者的研究顯示，患者的沖動性得分與眶額回的灰質體積呈負相關。不足的是本研究未進一步準確評估沖動性。Naudts和Hodgins［11］綜合分析了神經心理測驗、神經系統軟體征和MRI有關研究，也發現精神分裂癥的攻擊性行為與眶額葉的結構或功能受損有關。

本研究結果還顯示，有沖動攻擊行為患者中央前回Brodmann4區局部灰質體積低于無沖動攻擊行為患者。這可能因為中央前回Brodmann4區不僅是主司人類軀體運動的主要高級神經中樞，而且是處理運動功能相關認知信息（如空間轉換、系列順序編碼、刺激－反應配伍禁忌、動作技能的學習和記憶）的關鍵結構，而中央前回受損可能引起對沖動攻擊行為的控制障礙以及認知反應障礙。既往研究也表明，精神分裂癥患者中央前回體積縮小［12］，皮層下白質結構狀況與疾病患者的運動活性相關，而且有學者提出，中央前回可能是Andreasen［13］提出的精神分裂癥皮層－皮層下－小腦環路不平衡學說中認知－運動神經框架的界面，而且與疾病的沖動攻擊行為有關［14］。

本研究還顯示，有攻擊行為精神分裂癥患者中央后回局部灰質體積較小。這與既往研究結果相一致。既往研究表明，中央后回的灰質體積的下降和與非精神障礙人群的暴力傾向有關［15］，皮層下白質完整性與精神分裂癥患者的沖動性相關［16］。上述研究均提示，中央后回受損可能是精神分裂癥攻擊行為的神經機制之一。這可能與精神分裂癥患者認識或預測受害者情緒的能力障礙有關［17］。因為中央后回不僅接受表情的投射，而且服務于與共情、情緒表達和社會合作密切相關的鏡像神經系統［18］。

此外，也有些研究與本研究結果一樣顯示精神分裂癥沖動攻擊行為與某些腦區灰質體積下降相關，但具有陽性發現的腦區不同。如：Puri等［4］以VBM方法比較了13例有軀體暴力行為與13例無軀體暴力行為的精神分裂癥患者的腦局部灰質體積，發現前者小腦和Wernicke's區（Brodmann 39～40區）局部灰質體積小于后者。研究結果的差異與研究對象是否服藥、疾病分型、病程等因素均可能相關。Puri等［4］的研究中患者處于服藥狀態，而本研究受試者未接受抗精神病藥物治療。

綜上所述，本研究結果提示精神分裂癥沖動攻擊行為可能與右側眶額回、中央前回和中央后回灰質體積下降有關。需要指出的是，本研究的樣本量偏小，可能需增大樣本量進一步驗證初步結果。此外，本研究未具體評估沖動性大小、未區分攻擊行為是否在精神癥狀支配下發生，以后應更深入細致地對沖動攻擊行為的腦機制進行探討。

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A comparative MRI study on the regional gray matter volumetric changes between schizophrenic patients with and without impulsive offensive behavior.

WEI Qinling，WU Xiaoli，WANG Jihui，KANG Zhuang，ZHANGJinbei，GUO Xiaofeng，HAN Zili，ZHAO Jingping.The Institute of Mental Health，Second Xiangya Hospital，Central South University，139 Renmin Middle Road，Changsha 410011.China.Tel：0731－85360921.

Objective To compare the regional gray matter volumetric changes between schizophrenic patients with and without impulsive offensive behavior.Methods Sixteen first-episode-schizophrenia patients with impulsive offensive behavior and 24 first-episode-schizophrenia patients without impulsive offensive behavior underwent T1 weighted magnetic resonance imaging.Scans were normalized，uniformed segmented，modulated and smoothed using the statistical parametric mapping 5（SPM5），and the regional gray matter volumes were compared by two-sample t-test with VBM-box in SPM5 software.Results The patients with impulsive offensive behavior demonstrated significant decrease of the gray matter volumes in the right precentral gyrus and postcentral gyrus（MNI：x＝44，y＝－4，z＝58；cluser＝851 voxels，t＝－3.72，P＜0.001）as well as the right or bitofrontal gyrus（MNI：x＝20，y＝34，z＝－24；cluster＝108 voxels，t＝－3.17，P＜0.001）.Conclusion The altered regional gray matter in the right precentral gyrus，postcentral gyrus and right or bitofrontal gyrus may be involved in the neural mechanism of impulsive offensive behavior in schizophrenia.

Schizophrenia Impulsive offensive behavior Gray matter Magnetic resonance imaging

R794.3

A

2011－05－03）

（責任編輯：曹莉萍）

☆ 2010年衛生行業科研專項 （編號：201002003）；國家自然科學基金青年項目（編號：30900485）；廣東省自然科學基金（編號：9151008901000065）

* 中南大學湘雅二醫院精神衛生研究所 （長沙 410011），第一作者為在讀研究生

（E-mail：zhaojingpinghunan＠yahoo.com.cn）

△ 中山大學附屬第三醫院精神科

△△ 中山大學附屬第三醫院放射科