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心理所等發(fā)現(xiàn)首發(fā)精神分裂癥患者工作記憶對(duì)額頂效應(yīng)連接的調(diào)節(jié)作用受損

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心理所等發(fā)現(xiàn)首發(fā)精神分裂癥患者工作記憶對(duì)額頂效應(yīng)連接的調(diào)節(jié)作用受損

摘要: 　　工作記憶是前額葉認(rèn)知功能的基本功能單元，是一種對(duì)信息進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存和加工以指導(dǎo)下一步行動(dòng)的記憶。工作記憶障礙是精神分裂癥常見的認(rèn)知功能障礙，并且被認(rèn)為是精神分裂癥患者多種認(rèn)知障礙和臨床癥狀（如妄想） ...

　　工作記憶是前額葉認(rèn)知功能的基本功能單元，是一種對(duì)信息進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存和加工以指導(dǎo)下一步行動(dòng)的記憶。工作記憶障礙是精神分裂癥常見的認(rèn)知功能障礙，并且被認(rèn)為是精神分裂癥患者多種認(rèn)知障礙和臨床癥狀（如妄想）形成的根本原因。因此，學(xué)習(xí)者一直致力于尋找精神分裂癥工作記憶障礙的神經(jīng)基礎(chǔ)。通常認(rèn)為，外側(cè)前額葉皮層和后部頂葉皮層的功能整合是工作記憶任務(wù)順利執(zhí)行的關(guān)鍵；（短時(shí)程）突觸可塑性是實(shí)現(xiàn)這種功能整合的基礎(chǔ)。根據(jù)精神分裂癥失連接假說，精神分裂癥的病理基礎(chǔ)可能源于這種腦區(qū)功能整合異常。因此，學(xué)習(xí)工作記憶如何調(diào)節(jié)額頂連接以及這種調(diào)節(jié)效應(yīng)在精神分裂癥患者中是否發(fā)生變化，有助于深入理解精神分裂癥的病理機(jī)制。
　　當(dāng)前最可行的學(xué)習(xí)（短時(shí)程）突觸可塑性的方法之一是動(dòng)態(tài)因果模型分析（Dynamic causal modeling， DCM）。采用這種方法，學(xué)習(xí)者可以估計(jì)出腦區(qū)之間的效應(yīng)連接以及任務(wù)狀態(tài)對(duì)效應(yīng)連接的調(diào)節(jié)效應(yīng)。因此，中國科學(xué)院心理學(xué)習(xí)所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李紓學(xué)習(xí)組的青年特聘學(xué)習(xí)員周媛與丹麥科技大學(xué)博士Kristoffer H. Madsen、倫敦大學(xué)學(xué)院教授Karl J Friston和中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院精神衛(wèi)生中心教授劉哲寧團(tuán)隊(duì)合作，采用DCM方法共同學(xué)習(xí)了工作記憶對(duì)額頂效應(yīng)連接的調(diào)節(jié)作用在首發(fā)精神分裂癥患者中是否存在異常。該學(xué)習(xí)的特色，一是與正常對(duì)照相比，這批首發(fā)精神分裂癥患者的工作記憶成績并沒有明顯降低，這使得學(xué)習(xí)者可以排除任務(wù)成績不匹配對(duì)組間腦功能活動(dòng)比較的干擾；二是采用基于腦激活區(qū)檢測——心理生理交互分析——?jiǎng)討B(tài)因果模型分析層層遞進(jìn)的思路，克服了動(dòng)態(tài)因果模型分析中腦網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)難以確定的困難，從而更有可能發(fā)現(xiàn)腦區(qū)功能整合的異常。
　　該學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，首發(fā)精神分裂癥患者的工作記憶成績判別力（d’分?jǐn)?shù)）與正常對(duì)照沒有顯著差異，但患者表現(xiàn)出不同的反應(yīng)偏向（c分?jǐn)?shù)）；在腦激活程度上，患者沒有顯著改變；心理生理交互分析發(fā)現(xiàn)，工作記憶任務(wù)對(duì)左側(cè)額下回與左側(cè)頂下小葉功能連接的調(diào)節(jié)作用在患者中減弱�；诖�，該學(xué)習(xí)構(gòu)建了一個(gè)左側(cè)額下回、左側(cè)頂下小葉、視覺區(qū)的腦網(wǎng)絡(luò)模型，通過DCM分析發(fā)現(xiàn)，在正常人中工作記憶任務(wù)對(duì)額頂雙向連接均存在調(diào)節(jié)作用，但在精神分裂癥患者中從頂葉到額葉的前向連接調(diào)節(jié)作用減弱；并且精神分裂癥患者的陰性癥狀越重，這種從頂葉到額葉的前向連接調(diào)節(jié)效應(yīng)越弱。此外，反應(yīng)偏差越大的患者，這種調(diào)節(jié)效應(yīng)越弱，提示患者完成工作記憶任務(wù)采取的策略不同于正常對(duì)照。
　　該學(xué)習(xí)結(jié)果證實(shí)了精神分裂癥患者額頂效應(yīng)連接受工作記憶任務(wù)調(diào)節(jié)的能力下降，提示精神分裂癥患者額頂腦區(qū)不能根據(jù)信息變化形成恰當(dāng)?shù)墓δ苷�；并且這種異常在精神分裂癥早期階段，即使工作記憶能力相對(duì)完整時(shí)，就已出現(xiàn)。這一學(xué)習(xí)結(jié)果，增進(jìn)了學(xué)習(xí)人員對(duì)精神分裂癥工作記憶障礙神經(jīng)機(jī)制的理解，也為尋找精神分裂癥早期診斷生物標(biāo)記提供了理論依據(jù)。
　　該學(xué)習(xí)第一作者為中國科學(xué)院大學(xué)中丹學(xué)院2013級(jí)碩士生Jesper Duemose Nielsen，指導(dǎo)教師為周媛和Kristoffer H. Madsen，學(xué)習(xí)論文已在線發(fā)表于大腦皮層（Cerebral Cortex）期刊。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來源于周媛和中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院精神衛(wèi)生中心合作已發(fā)表的一項(xiàng)前期學(xué)習(xí)(Zhou et al.， 2014， Schizophrenia Research)。上述學(xué)習(xí)受國家自然科學(xué)基金（No：81371476; 91132301; 91432302）、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（2012075）、國家留學(xué)基金委和“973”項(xiàng)目（No：2011CB707800）支持。
　　論文信息：Jesper Duemose Nielsen， Kristoffer H. Madsen， Zheng Wang， Zhening Liu， Karl J. Friston  Yuan Zhou. (2017). Working Memory Modulation of Frontoparietal Network Connectivity in First-Episode Schizophrenia. Cerebral Cortex， 2017; 1–10. doi: 10.1093/cercor/bhx050

　　圖：健康對(duì)照組（a）和首發(fā)精神分裂癥患者組（b）最優(yōu)DCM模型以及組間差異模型（c）心理所等發(fā)現(xiàn)首發(fā)精神分裂癥患者工作記憶對(duì)額頂效應(yīng)連接的調(diào)節(jié)作用受損  |  責(zé)任編輯：蟲子
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