精神分裂症可能是最受深入研究的精神疾病之一。然而,其病因——以及这些病因在大脑中表现的方式——仍然令人沮丧地难以捉摸。一项于 2 月 26 日发表在《美国精神病学杂志》上的新研究,考察了患有精神分裂症的人与未患有精神分裂症的人之间大脑的身体差异。
苏黎世大学的精神科医生、该研究的合著者 Wolfgang Omlor 告诉《科学美国人》:“虽然精神分裂症可能有其自身塑造大脑结构和功能的机制,但这些过程仍远未被完全理解。”
为了识别精神分裂症患者大脑常见身体特征的趋势,Omlor 和他的团队梳理了来自全球增强神经影像遗传学元分析(ENIGMA)数据库的数据,该数据库涵盖了 6,037 人。他们发现了两个潜在特征:大脑右侧尾状前扣带皮层区域的折叠模式均匀性增加,以及大脑皮层厚度的变异性增加。
一个紧迫的问题是,这些特征是否会促成精神分裂症的发生,还是它们是由疾病本身引起的。同样,尚不清楚这些特征是天生的,还是在人的一生中发展的。Omlor 解释说,由于这项研究是“将已诊断为精神分裂症的个体与对照组进行比较”,因此无法解决因果关系的问题。
至于这些特征是一个人出生就具有的,还是在生活中发展的,他说:“很可能是两者的结合。一些特征可能从早期发育阶段就存在,而另一些特征则可能在后期出现,受到药物治疗或慢性压力等因素的影响,这些因素通过神经可塑性重塑大脑。”
根据 Omlor 的说法,皮层折叠似乎属于早期发育阶段就存在的特征类别,主要在出生前和婴幼儿时期形成。然而,精神分裂症本身通常在青春期晚期/成年早期发作。这表明这些折叠模式可能代表某种精神分裂症的易感性;然而,这是否会导致实际疾病的发生,将取决于许多其他因素。
大脑组织的折叠是大脑最独特的特征之一。Omlor 说,总的来说,“折叠增加了有限空间内大脑的表面积,并被认为会影响神经元的连接方式。”大脑组织折叠方式的细微差异也是其他疾病的特征,尽管很难确定这种差异的确切影响。
他说:“一些神经发育障碍(例如自闭症)也显示出皮层折叠的改变。“这种差异的意义尚未完全理解,但精神分裂症前扣带皮层折叠的均匀性增加可能表明该区域的发育过程受到更严格的限制。”
这些折叠模式如何与疾病的发展和性质相互作用仍然是一个悬而未决的问题,但 Omlor 推测,“在这些(发育)早期阶段,均匀的折叠模式可能反映了基因与环境之间更为僵化的相互作用。”
值得注意的是,折叠出现在右侧尾状前扣带皮层区域,这是一个整合认知和情感过程的大脑区域。然而,不应将单一功能归于大脑的某个部分。
他说:“大脑区域通常在复杂的网络中协同工作。因此,虽然我们在精神分裂症患者的(右侧尾状前扣带皮层区域)看到了更均匀的折叠,但最好不要将(该区域)视为仅‘负责’任何单一任务。“相反,它是连接思维和情感的更广泛回路的一部分。”
该研究的第二项发现是精神分裂症患者“皮层厚度变异性更大”。举一个与大脑相关的任何事物都不是简单的例子,这不仅仅是精神分裂症患者拥有“更大”或“更小”的大脑皮层的问题。相反,一个人的皮层可能在某些部分较薄,而在另一些部分较厚,而另一个人可能恰恰相反——因此,即使这两个人的皮层总体积相同,它们的内部构成也可能非常不同。在精神分裂症患者中,这种厚度变异的范围更广。
这里的细微之处反映了大脑的复杂性令人眼花缭乱,导致很少能得出简单的结论。即使在这种情况下,基本解释可能是精神分裂症与大脑皮层的体积有关,但答案并非如此简单。
Omlor 说:“精神分裂症皮层厚度变异性的增加,反映了超出‘更多’或‘更少’模式的更广泛范围,突显了该疾病的复杂性。”
然而,似乎可以将其与精神分裂症的多种表现形式相关联。
Omlor 说:“我们还发现,特定大脑区域的变异与精神分裂症的症状域相关,这表明这些结构差异反映了该疾病的多样化表现。”
最终,这项研究的一个关键启示是,精神分裂症在一个人身上表现出的方式与这个人本身一样独特。同样,似乎精神分裂症在大脑中没有单一的表现方式。如果说有的话,也许有一个疾病表现的区域集合,但其表现方式似乎是多种多样的。
以这种个体化的方式来处理精神分裂症不仅仅是抽象的考虑。Omlor 认为,相反,更好地理解该疾病因人而异的原因和方式,可以“通过及早认识到这些差异,来指导更个体化的精准医疗工作……临床医生和研究人员可以致力于为每个人的独特特征提供更合适的治疗。”