第一部分：不同阶段精神分裂症患者灰质体积的改变目的：探讨首发精神分裂症患者和复发精神分裂症患者脑灰质体积的差异。方法：对28例首发和27例复发精神分裂症患者(符合DSM-Ⅳ诊断标准)和40例在年龄、性别、教育等方面均与之相匹配的正常对照采用基于体素的形态分析(voxel-based morphometry, VBM)方法对大脑灰质体积进行测量,经协方差分析得出三组之间总体差异后(结果采用family-wise-error校正(FWE)),将总体差异区域中的各个团块作为感兴趣区(region of interest,ROI)利用EasyVolumes测量所有被试各ROI的灰质体积,进一步比较三组之间差异。结果：与正常对照相比,精神分裂症患者在内侧前额叶、前扣带回、左侧额中回及右侧罗兰氏岛盖、缘上回等区域存在灰质体积下降。而复发患者相较首发患者仅在右侧罗兰氏岛盖部和缘上回区域存在灰质体积下降。结论：精神分裂症患者在首次发病后仍会有脑结构的进行性改变,在疾病不同阶段可有不同脑区受损,且默认网络脑结构的改变可能是精神分裂症的病理生理机制之一。第二部分：成年期发病精神分裂症患者灰质体积改变及与认知功能相关研究目的：探讨成年期发病精神分裂症患者灰质体积改变与认知功能的关系。方法：共纳入56例符合DSM-Ⅳ诊断标准的成年期发病的精神分裂症患者和56例在性别、年龄、教育等方面均与其匹配的正常对照。所有受试者均要求进行数字广度顺背、数字广度倒背和语义流畅性测验,并进行磁共振扫描,采用阳性和阴性症状量表(Positive And Negative Syndrome Scale, PANSS)对患者精神症状进行评估。在获得所有受试者结构像后,使用VBM方法测量得到两组间大脑灰质体积存在差异的脑区后,将该结果中各个脑区分别存为感兴趣区,并使用Easy Volumes工具提取其灰质体积的数值,而后采用偏相关分析探讨认知测验与灰质体积、精神症状之间的相关性。结果：成年期发病精神分裂症患者在数字广度顺背任务、数字广度倒背任务和语义流畅性任务中的成绩明显差于正常对照组,且与精神症状的严重性无关。VBM结果显示,患者同样存在广泛的灰质体积萎缩,主要包括如下几个脑区：1.额内侧回和前扣带回；2.右侧额中回和额上回；3.右脑岛后叶、右颞上回；4.右脑岛前叶；5.左内侧额上回；6.左侧中央前回,上述几个脑区分散于默认网络、中心执行网络和突显网络之中,其灰质体积与认知测验成绩成正相关。结论：成年期发病精神分裂症患者存在灰质体积萎缩和认知功能受损,且两者存在明显相关性,因此,精神分裂症患者灰质体积的下降可能是认知功能受损的结构基础。第三部分：N-back任务下内侧前额叶激活程度介导的灰质体积对工作记忆的影响目的：探讨精神分裂症患者工作记忆损伤的可能机制。方法：共纳入42例符合DSM-Ⅳ诊断标准的精神分裂症患者和70例与之在性别、年龄、教育等方面均匹配的正常对照。所有受试者均进行了功能核磁共振扫描,在扫描时要求其完成数字N-back任务,并记录成绩。使用MATLAB (Math Works)和Data Processing Assistant for Resting-State fMRI (DPARSF)软件对影像数据进行预处理,然后使用双样本T检验对两组间的灰质体积和功能激活程度进行比较,并计算出组间灰质体积和脑功能激活程度差异区域的重叠部分,而后使用Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit (REST)软件提取重叠脑区具体的灰质体积和激活程度数值,最后采用非参数Boostrap的方法在灰质体积-功能激活度-工作记忆三者之间进行中介分析。结果：精神分裂症患者在数字2-back工作记忆任务中的表现明显低于正常对照组。与正常对照相比,精神分裂症患者在双侧罗兰氏岛盖部,双侧额下回,右侧脑岛,双侧内侧前额叶及左侧额中回存在灰质体积萎缩。而任务态激活程度方面,与正常对照组相比,患者组在左侧辅助运动区、左侧额中回、左侧中央前回、左侧顶上小叶和顶下小叶以及右侧小脑前叶、小脑后叶存在正激活减弱,在双侧中扣带回、双侧后扣带回,双侧肠回,左侧额下回,双侧辅助运动区,双侧内侧前额叶以及右侧的顶下小叶、缘上回和中央前回等存在负激活的减弱。但综合两者考虑,仅双侧内侧前额叶和右侧缘上回同时存在灰质体积和功能活动水平的改变,且均与工作记忆能力具有显著相关性。但最后通过中介分析,我们发现仅内侧前额叶的灰质体积对工作记忆水平的作用是通过其自身功能活动水平中介产生的,而在右侧缘上回中则没有发现这一关系。结论：精神分裂症患者灰质的改变是工作记忆受损的结构基础,且不同的脑区通过不同的方式影响患者的认知功能,MPFC的灰质体积下降,会影响其自身功能活动,导致患者行为学上的变化。