精神病患者及其未受影响的亲属的皮质下脑部异常与认知功能：一种标准化建模方法

《Schizophrenia Research》：Subcortical brain abnormalities and cognitive function in individuals with psychosis and their unaffected relatives: A normative modeling approach

　　精神分裂症患者及其未患病一级亲属的子皮质结构异常与认知功能关系研究，采用规范建模方法比较三组人群（127例患者、86例亲属、50例对照）的5个子皮质区域（海马体、丘脑、纹状体等）体积偏差模式，发现患者组在丘脑、杏仁核和腹侧纹状体的负偏差显著大于亲属组，而海马体的负偏差在两组中均存在且与认知功能相关。患者认知功能最差，亲属次之，对照组正常。该研究揭示子皮质结构异常存在遗传易感性相关和疾病特异性两种模式，为早期干预提供生物标志物依据。

　　在心理学和神经科学领域，研究者长期关注精神分裂症及其他精神病性障碍患者的脑结构异常，尤其是皮下结构（subcortical structures）的变化。这些结构包括海马体、丘脑、杏仁核、伏隔核等，它们在感知信息整合、注意力调节、记忆形成以及目标导向行为中发挥关键作用。近年来，越来越多的研究发现，这些结构的异常不仅存在于患者群体中，还可能出现在其无症状的一级亲属中，从而提示了这些结构变化可能与遗传风险相关。然而，对于这些异常是否在不同结构之间呈现一致的模式，以及其是否在患者与无症状亲属之间具有相似的与认知功能的关系，仍存在较大争议。

本研究通过采用规范建模（normative modeling）的方法，深入探讨了精神病性障碍患者及其无症状亲属在多个皮下结构中的异常模式，并分析了这些异常与认知表现之间的关系。研究对象来自Psychosis Human Connectome Project（PHCP）数据库，共包含127名患者、86名无症状亲属以及50名健康对照者。研究采用了标准化的评估工具，如简明认知评估量表（Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia, BACS），以量化患者的认知表现。同时，利用规范建模技术，研究人员对不同大小的皮下结构进行了标准化处理，以消除个体间差异对结果的干扰。

研究结果显示，患者和无症状亲属在皮下结构的异常模式上存在显著差异。具体而言，患者在海马体、丘脑和杏仁核等结构中表现出更为显著的负向偏离（negative deviations），即这些结构的体积较正常人群偏小。相比之下，无症状亲属在这些结构中的异常不明显，仅在海马体中观察到显著的负向偏离。这种差异表明，海马体的异常可能与遗传风险相关，而丘脑、杏仁核和伏隔核的异常则更可能与疾病本身有关。此外，研究还发现，海马体和丘脑的异常与认知表现存在显著相关性，提示这些结构的异常可能在两种群体中均对认知功能产生影响。

这一研究结果具有重要的理论和临床意义。首先，它进一步支持了皮下结构异常作为精神分裂症等精神病性障碍的生物标志物（biomarker）的可能性。特别是海马体的异常，可能反映了遗传性风险因素，而丘脑、杏仁核和伏隔核的异常则可能更多地与疾病表现有关。其次，规范建模方法的使用使得研究者能够更精确地比较不同大小的皮下结构之间的异常程度，从而揭示了个体间差异的细微变化。这种技术的应用不仅提高了研究的敏感性，还为理解遗传与环境因素如何共同影响脑结构和认知功能提供了新的视角。

值得注意的是，尽管海马体的异常在患者和无症状亲属中均有所体现，但其他结构如伏隔核和杏仁核的异常仅限于患者群体。这一发现提示，某些结构的异常可能是精神疾病特有的，而另一些结构的异常可能更多地与遗传风险相关。这为精神疾病的研究提供了更细致的分类依据，有助于区分遗传性风险与疾病本身的影响。此外，研究还指出，海马体和丘脑的异常在两种群体中均与认知表现相关，表明这些结构的异常可能对认知功能产生更普遍的影响。

研究结果也对临床实践具有指导意义。例如，海马体的异常可能作为早期识别遗传风险的潜在指标，而丘脑、杏仁核和伏隔核的异常则可能提示疾病的发展阶段或严重程度。这种区分有助于个性化治疗方案的制定，同时也为精神疾病的风险评估提供了新的工具。然而，研究也指出了一些局限性，例如未考虑药物治疗对结构变化的影响，以及未对认知功能进行更细致的评估。因此，未来的研究可以进一步探讨药物治疗对皮下结构变化的潜在影响，并结合更具体的行为任务来评估不同结构对认知功能的贡献。

总的来说，这项研究为理解精神分裂症等精神病性障碍的脑结构异常及其与认知功能的关系提供了新的视角。通过规范建模方法，研究人员能够更准确地识别个体之间的差异，并揭示不同结构在疾病发展中的不同作用。这些发现不仅有助于深化对精神疾病神经机制的理解，也为未来的诊断和治疗策略提供了科学依据。