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精神分裂症是一种重症精神疾病,临床上往往表现为症状各异的综合征,涉及感知觉、思维、情感和行为等多方面的障碍以及精神活动的不协调。尽管研究者致力于对精神分裂症的病因进行探索,但迄今为止尚未得到明确结论。在这一背景下,探讨精神分裂症的神经机制有助于对这一疾病的病理有更好的了解。先前的研究证明精神分裂症涉及到多个脑区的结构和功能的病变,如背外侧前额叶和颞叶等。近年来,大尺度网络的出现及其在神经成像领域的应用为研究精神分裂症的神经机制提供了新的视角。然而,尽管已有诸多研究对精神分裂症中大尺度网络功能的异常以及网络间交互作用的变异进行探讨,但这些研究大多采用静态功能连接的方法进行,因此并不能反应网络之间连接的动态变化以及网络间信息传递的信息。本研究旨在使用效能连接、动态功能连接等方法,探讨大尺度网络之间信息传递的方向性以及功能连接模式的动态变化过程及其在精神分裂症中的异常。 由于纹状体是精神分裂症结构和功能变异的核心脑区和抗精神病药物作用的靶点,因此在研究一中我们关注于纹状体与皮层网络之间的有向连接通路及其异常。使用基于体素的格兰杰因果分析方法,研究一结果发现在健康控制组中,纹状体对默认网络有抑制作用,而在精神分裂症中这一作用消失;另一方面,精神分裂症患者表现出默认网络对纹状体兴奋性影响的弱化。另外,纹状体与默认网络环路中的部分连接能够显著预测临床指标。这些结果表明精神分裂症中存在纹状体到默认网络有效连接环路的异常,而这一异常反映了精神分裂症患者在调节内源和外源性加工中的功能缺陷,以及皮层-边缘系统的兴奋/抑制平衡的失调。 默认网络、额顶控制网络和扣带脑岛网络是进行认知加工和自我调控的核心网络。在研究二中,我们着眼于这三个网络的功能连接模式及其变异性在精神分裂症中的异常。使用功能连接和动态功能连接,研究二发现,在精神分裂症中,默认网络与额顶控制网络以及扣带脑岛网络之间、扣带脑岛网络内部的功能连接强度降低、功能连接变异性增大。同时动态功能连接指标与功能连接强度之间存在显著负相关。这些结果说明扣带脑岛网络内部活动的异常及其与其他网络间的功能连接属性的改变是精神分裂症的重要特征,反映了精神分裂症患者在内源性自我加工和外源性认知加工间转换的失调。 综合研究一和研究二,当前结果表明精神分裂症中出现大脑多个网络之间功能及其相互作用的病理性改变,反映在网络之间效能连接环路的弱化以及动态功能连接模式的异常,而这种异常可能是精神分裂症的核心特征。由此,当前研究突出了大尺度网络在精神分裂症研究中的重要性,并为精神分裂症的干预提供了新的借鉴。