随着社会经济持续发展和不断进步，人们物质生活水平得到极大改善，然而精神健康状况却成为越来越突出的问题，影响到个体生活质量、群体和谐融洽甚至危及社会安全稳定。精神分裂症是重性精神疾病中患病率最高的一种疾病，全世界约1%的人口受到疾病困扰。精神分裂症的高发年龄为青壮年时期，该病治愈率低、复发率高，不少患者需要终生依赖药物治疗。疾病会对患者的认知能力和社会适应功能造成难以恢复的损害，导致较高的伤残率。此外，由于社会对精神疾病普遍存在偏见和歧视，患者本人及整个家庭需要同时承受巨大的精神压力和沉重的经济负担。生物精神病学的发展使人们逐渐认识到精神分裂症是一种存在神经系统器质性改变的疾病。早期脑影像研究发现患者存在脑室扩大、脑容量下降、多个区域的灰质、白质容量下降等异常。然而局部脑区异常不足以解释患者广泛的生理病变和复杂的症状表现，因此，研究者开始关注脑区间的功能协同作用，提出精神分裂症的“失连接”假说（dysconnection hypothesis）。该假说从功能整合的角度来理解患者广泛的脑区异常及核心病理症状，得到了许多研究结果的支持。功能整合可以反映在神经系统活动的不同层面，本论文实验一和实验二分别从脑功能网络及半球间功能连接两个方面考察精神分裂症的功能整合性异常。本文采用静息态功能磁共振成像技术（resting state functional magnetic resonanceimaging, rs-fMRI），即要求被试在非任务条件的静息状态下接受扫描，获得神经活动的基线水平。这种方法可以考察神经系统组织的固有特性，同时又易于获得被试合作，因此，被广泛应用于临床神经系统疾病的研究中。实验一和实验二利用静息态功能磁共振成像数据，分别构建了静息态脑功能网络和半球间功能同伦连接指标，从不同层面考察精神分裂症的脑区功能整合异常。具体结果和结论如下：实验一采集了精神分裂症患者、患者的未发病同胞、健康对照者每组各25名被试的rs-fMRI图像，使用独立成分分析（independent component analysis, ICA）方法，提取前、后部默认网络和左、右侧额顶网络四个静息功能子网络，计算三组被试在子网络空间分布模式（内部连接）和网络间功能连接上的组间差异。研究发现，患者与同胞在前部默认网络及左、右侧额顶网络三个子系统均存在内部连接异常，而只有患者组在网络间功能连接出现异常，表现为右侧额顶网络与前部默认网络的连接强度显著高于健康对照组。研究结果证实了精神分裂症患者在高级认知功能网络——默认网络和额顶网络存在网络内部功能整合异常，并且这种异常部分受到疾病遗传因素的影响，可能反映了患者和同胞共有的认知行为缺陷的生理机制。网络间功能连接异常仅在患者中出现，可能与其特有的精神病性症状有关。在同一网络内部，两个子网络不同的连接模式和病理改变也说明网络内部不同区域对疾病病理的作用可能并不相同。实验二采集了18名伴随幻听症状的精神分裂症患者，18名无幻听症状的精神分裂症患者和20名健康对照者的rs-fMRI图像，计算左、右半球对等体素间的功能连接强度，并比较组间差异。研究发现，非幻听组患者在颞上回后部（威尔尼克区）、中央前回存在半球间功能连接异常，而幻听患者在更广泛的区域存在异常：额下回（布洛卡区）、前扣带回、楔前叶、顶上小叶和小脑前叶。两组患者均出现异常的区域为海马旁回和纹状体。与以往研究相符，本实验发现非幻听患者存在颞上回威尔尼克区半球间功能协同障碍，这种障碍出现在非任务状态下，反映出神经系统固有活动模式的异常。幻听患者在额下回布洛卡区存在半球间功能连接异常，根据幻听症状的“伴随发送”（corollary discharge, CDs）理论，在言语相关任务中，布洛卡区异常可能引起颞上回言语接收区激活异常，导致行为异常和病理症状。除布洛卡区与威尔尼克区以外，非言语加工区域功能连接改变对疾病也有重要作用。两组患者异常的重合区为纹状体和海马旁回，可能反映了疾病非特异性的病理改变。将患者的症状量表分数与异常区域功能连接值进行相关分析发现，幻听组被试存在纹状体半球间功能连接与幻听症状分数的显著负相关，支持纹状体异常与阳性症状严重程度有关的研究假设。综上所述，实验一和实验二分别从静息态脑功能整合的不同层面验证了精神分裂症存在的功能连接异常。实验一关注患者和亲属在两个高级认知网络子系统出现的连接改变，更为细致的刻画了网络内部不同区域的病理表现，以及疾病遗传因素可能具有的病理作用。实验二在大脑半球间功能连接层面发现，精神分裂症幻听患者与非幻听患者既有一致的异常区域，也存在不同的连接改变，不同脑区的半球间连接异常可能分别反映了疾病非特异性的病理改变以及与症状有关的生理机制。