三、大脑及脑影像学研究
自从克雷丕林提出早发性痴呆起,人们就一直想从大脑中找到精神分裂症的器质性成因,但始终未能取得确切的结果。直到近年来计算机和X射线成像技术相结合产生了断层扫描(CT)、磁共振(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)等对人体的研究和诊断革命性的技术突破,这方面的研究才取得了实质性的进展。目前根据脑CT和MRI的研究发现,约30%~40%精神分裂症病人有脑室扩大或其他脑结构异常的情况。
大多数病人尸体大脑解剖发现,病人的脑结构异常主要出现在颞叶-边缘区(如海马、杏仁核)和前皮质(Benes,1992见Davison & Neale,1998)。更多的结果则是应用CT, MRI对活着的精神分裂症病人进行研究得出的。这些研究发现,一些精神分裂症病人尤其是男性病人的后脑室增大,边缘结构体积减少,提示脑组织的破坏和萎缩(Chua,1995见Davison&Neale,1998)。某些精神分裂症病人的脑萎缩可能是早期脑损伤的标志,脑损伤增加了个体对精神分裂症的易患性。但是这些脑室扩大的程度并不大,许多精神分裂症病人的脑室与正常人并没有不同,而且这种脑室的扩大也不是特异性的,在其他精神病(如躁郁症)中也能发现。也有人提出,精神分裂症病人的这种脑结构改变至少有部分是由于长期服用抗精神病药或苯二氮类药引起的(Rieder,1983见Davison & Neale,1998)。
大量的数据表明大脑前皮质有着特殊的重要性。通过在病人做心理测验时应用PET扫描病人的脑区的葡萄糖代谢情况,发现精神分裂症病人的前皮质葡萄糖代谢低下。而病人在做Wisconsin测验(一种测查前皮质功能的心理测验)时,成绩很差,而通过对流向前皮质的血流测定,发现流向该区域的血液减少(Rubin,1992; Weinberger, 1988见Davison & Neale,1998)。
在一项对精神分裂症病人和其健康的同卵兄弟姐妹及正常人的对照研究中,研究者用MRI研究发现,精神分裂症病人和其健康的同卵兄弟姐妹相比,第三脑室容积无差异,但他们均大于正常对照组。三者小脑体积无差异,较其健康的同卵兄弟姐妹及正常人,精神分裂症病人的额叶灰质体积减少,而尾状核和侧脑室体积增加。其他脑结构,三者间无明显差异(Alloy, et al,1996)。但也有研究发现,与其健康的双生子兄妹相比,精神分裂症患者的大脑体积比较小(Baare, et al,2001),这就提示了大脑的异常可能部分地与大脑发育有关。
越来越多的证据表明精神分裂症的起因与神经发育的失调有关。病人的大脑中丧失了灰质,但不知道这是发生在神经发育的早期还是晚期的。Thompson等人(2001)对早发性精神分裂症病人进行研究,分析了灰质减少的动力学。研究者用高分辨率的磁共振影像扫描病人大脑在5年中的结构变化,还比较了精神分裂症病人和正常人及其他神经失调疾病病人的大脑,发现该症病人与正常青少年灰质的丧失相比,极为显著,丧失的空间模式随时间而发生变化。正常人的灰质也会有少量减少,但该症病人表现出特殊的从顶叶皮层开始,进展到额叶和颞叶区域。其他的非精神分裂症病人也表现出灰质显著减少,但减少得没有精神分裂症病人明显,而且不包括颞叶皮层。
以前的工作证明了成年精神分裂症病人灰质在大脑某些区域的丧失与遗传因素有关,而另一些区域的灰质丧失与环境因素有关。顶叶的灰质丧失被认为是属于后者的,而额叶和颞叶的灰质丧失是受顶叶的灰质丧失所影响的,研究者认为,这说明是环境因素的影响诱导了精神分裂症的早期症状。而且在大脑不同区域的灰质还有不同的功能,颞叶皮层的灰质丧失与一些恶劣的阳性症状有关,例如暴躁等;而额叶的灰质丧失则会引起阴性症状的发展,例如沉默寡言。
近年来研究者归纳汇总了精神分裂症脑成像的工作,他们认为,把精神分裂症定位于某一脑区的观念已不切实际。脑区应为较复杂的脑通路所取代,此通路的三个关键部位是前额叶、丘脑和小脑。Andreasen认为,精神分裂症可能是由于前额叶-丘脑-小脑通路的发育障碍所致,其主要症状可通称为“认知发育不良”。在整个发育阶段所遭遇的损害均可引起发育不良,但问题主要产生在生命早期(见徐韬园,1999)。
对精神分裂症病人大脑的器质和功能变化的研究方兴未艾,和其他研究领域一样,由于精神分裂症本身的复杂性,即尚未能真正被区分清楚它是几种疾病的综合,以致各种研究很难得出一致的结果。有待于开展更深入的研究,才有可能最终区分其原因。
专栏4-5
精神分裂症的眼动图研究
眼动图是一种描记眼球运动轨迹的方法,即受试者在随意注视静止图像时出现的眼球运动轨迹(search eye movement while viewing a figure, SFMVF)。这一方法由日本学者小岛卓野(1972)首次应用于对精神分裂症病人的研究。具体的方法是受试者头部带一头盔样的检查装置,两侧分别装有一个微型红外线光源,此光源以“+”作为标记,直接反映眼球活动的轨迹运动。检查装置前上方的自动照相镜头记录被试正前方屏幕上的图像,经过自动控制器的合成作用,将全部资料记录在录像带上。应用眼球轨迹运动标记系统,对受试者进行检查,把3个横位的S形几何图案依次分别放映在距受试者1.5米的屏幕上,记录受试者观看该图形时眼球运动轨迹,然后评定出眼运动注视点(NEF)、眼运动总距离(TESL)、眼运动平均距离(MESL)、反应性探索分(RSS)、认知性探索分(CSS)、画图评价-1.2(ERP-1.2)等各项得分。应用判别分析,小岛卓野指出,结果为负的是分裂性障碍,为正的是非分裂性障碍。小岛卓野还指出,NEF数目减少、CSS和RSS分数降低是精神分裂症的特征性症状之一。TESL的改变是临床精神症状是否存在的一项指标,而MESL的改变是分裂症患者临床慢性化的指标之一。眼球活动的异常,特别是RSS,可能提示精神分裂症的基因易感性,而一级亲属SFMVF异常将是分裂症遗传素质指标的研究假设。
我国的韩永华、沈渔邨(1999,2000)等报道,发现正常人对照组判别式分析平均分为-1.275,精神分裂症显著症状组、缓解组、慢性组均为正分,分别为1.858,2.332, 3.499。病人家属与对照组相比,在NEF、CSS、RSS差异非常显著,而与分裂症组无显著差异。这一结果证明了小岛卓野的观点。