■背景

精神分裂症是一种高度异质性的严重精神障碍。发病年龄是一个重要的混杂因素，发病高峰在16~25岁，这个年龄组被定义为青年型精神分裂症（youth-onsetschizophrenia）。第二个小高峰出现在40岁之后，称为晚发型精神分裂症（late-onsetschizophrenia）。发病年龄越早，临床症状和认知障碍越严重。

既往研究证实精神分裂症的病理机制与多种神经回路和网络的异常有关，包括默认网络（DMN）、突显网络（SN）、额顶控制网络（FPN）、中央执行网络（CEN）和额叶纹状体-丘脑回路。

左侧额上回（SFG）是背外侧前额叶（DLPFC）的重要脑区之一,SFG参与许多认知和运动控制任务。DLPFC和其他大脑区域的异常静息状态功能连接（rsFC）会导致各种精神症状和认知障碍。研究表明，前额叶-丘脑连接性的降低与精神分裂症患者的工作记忆受损有关，但与认知灵活性和抑制无关。另外，DLPFC和任务相关脑区之间的功能连接明显受损。但目前还没有研究青年起病未用药物型精神分裂症患者左侧SFG的异常脑区FC与MATRICS共识认知成套测验（MCCB）之间的关系。

本研究使用ROI分析方法和MCCB神经认知测量工具来探索异常功能连接信号值、认知损伤和临床症状之间的关系。假设（1）与健康对照组（HC）相比，青年起病未用药物型精神分裂症患者左侧SFG的功能连接异常；（2）精神分裂症组各认知维度得分均显著下降；（3）探讨左侧SFG的异常FC脑区是否与认知和临床症状有关。

■方法

共有66名青年期精神分裂症患者和59名HC参与本研究。所有精神分裂症患者均未服用任何抗精神病药物，且病程≤24个月。使用MCCB评估认知功能，采用韦氏成人智力量表（WAIS）评定智商（IQ）。精神症状的严重程度通过阳性和阴性症状量表（PANSS）进行评估。核磁数据使用DPARSF4.4进行预处理。选择左侧SFG作为种子点，并创建全脑FC脑图。

选择左侧SFG作为种子点，使用DPARSF软件进行功能连接分析。首先，提取左侧SFG的时间序列，并与全脑其他体素的平均时间序列进行相关分析，以获得相关系数（r值）。然后，获得每个个体的左侧SFG功能连接网络图。接着，使用Fisher-Z变换将r值转换为z值，从而获得所有参与者的全脑zFC图。最后，使用zFC值进行统计分析。

使用双样本t检验以发现青年起病未用药物型精神分裂症组和HC组之间的FC异常脑区，年龄、性别、受教育年限和帧间位移（FD）作为协变量。

采用双样本t检验比较青年期精神分裂症患者与HC患者在人口学和IQ方面的差异。性别采用卡方检验。将智商作为协变量，采用协方差分析神经心理学数据。使用Pearson相关分析以检测FC结果是否与认知和临床症状相关。

■结果

人口统计学和临床特征

人口统计学和临床特征如表1和图1所示。两组（青年型精神分裂症组和HC组）在年龄（p=0.）、教育程度（p=0.01）和智商（p0.）方面存在显著差异，而在性别方面无显著差异（p=0.11）。将智商作为协变量，比较两组认知维度的差异。与HC组相比，青年型精神分裂症组在各个认知维度的得分均低于HC组，尤其是在加工速度方面。

功能连接网络

左侧SFG功能连接结果如表2和图3所示。结果表明，与HC相比，青年期精神分裂症组左侧SFG和右侧海马、右侧海马旁回、左侧丘脑、岛叶、左侧尾状核、双侧楔前叶和右侧顶叶（SPL）之间的FC显著降低，而左侧MFG的FC值升高（p0.05，TFCE校正）。此外，从Pearson相关分析来看，青年起病未用药物型精神分裂症组脑岛FC值与加工速度呈负相关（图2）。在FC值和PANSS评分之间未观察到显著相关性。

■讨论

本研究使用ROI方法和MCCB认知工具，对青年起病未用药型精神分裂症患者进行系统研究，探讨左侧SFG异常脑网络与认知损害之间的关系。研究观察到青年期精神分裂症患者双侧楔前叶（PCUN）、右侧海马和右侧海马旁回与左侧SFG相关的连接性降低，这些区域是DMN的重要节点。在静息状态下，DMN具有强烈的自发活动，与人脑对外部环境的监控、意识维持、情绪加工、自我反省和情景记忆提取密切相关。此外，有研究发现内侧前额叶皮质和海马/海马旁回之间的功能连接减弱将导致工作记忆失调。额叶边缘系统的异常改变，如额叶边缘区灰质减少会损害功能结果，并导致广泛的认知损害。如上所述，这表明左侧SFG整合障碍出现在精神分裂症发病之前，这为早期监测和早期干预提供了基础。

在本研究中，主要观察到左侧SFG和脑岛之间的FC减少，以及左侧SFG岛叶异常FC与加工速度呈负相关，即较低的SFG脑岛功能连通性与较好的认知功能有关。这些发现表明，SFG功能连接异常可能对早期精神分裂症的认知功能具有负调节作用。

与HC相比，精神分裂症患者左侧SFG和左侧尾状核/丘脑之间的连通性降低。尾状核是纹状体的重要组成部分。纹状体多巴胺能神经元的损伤可能导致许多精神症状和认知障碍。多巴胺和前额叶皮质之间的异常关系可能是导致精神分裂症的主要原因之一。PFC和丘脑/纹状体之间的联系可能控制感知、信息表征和人们抽象思维方式的整合。提示青年精神分裂症患者额叶-纹状体-丘脑皮质环内神经元活动异常，这可能是青年精神分裂症的病理机制。

此外，本研究观察到SFG和右侧顶叶（SPL）之间的FC降低，而SFG和MFG之间的FC增加。这些区域是额顶控制网络（FPN）的基本组成部分，与记忆、语言注意、空间注意和视觉处理有关。先前的一项研究证实，FPN异常的精神分裂症患者，包括功能和结构连接，与精神分裂症症状评分和认知功能高度相关。

本研究也存在一定的局限性。首先，本研究是横断面研究，网络异常变化与认知功能之间的因果关系尚不清楚。进一步的纵向后续研究有助于回答这些问题。另外，精神分裂症患者和HC患者的年龄和教育程度不匹配。然而，我们已经校正了年龄、性别和教育程度。最后，后续研究应进一步扩大样本量，并应用更严格的统计校正方法，探讨精神分裂症患者异常功能连接与认知之间的关系。

■结论

在精神分裂症的早期阶段，左侧SFG存在广泛的功能连接网络异常和认知障碍。左侧SFG网络导致认知损害，这可能是精神分裂症神经病理学机制的基础，从而进一步促进对额叶皮质功能障碍作为认知损伤生物标志物和神经干预靶点的理解。

■思考

本研究使用高度同质的个体，这些个体都是青年发病、首次发作，并且没有使用任何抗精神病药物，有效地避免了发病年龄和其他混杂因素的影响。未来研究可进行纵向随访，探究功能连接异常与认知障碍之间的因果关系，同时也可以探索患者随着用药控制后功能连接的变化。

原文：QiuX,LuS,ZhouM,etal.TheRelationshipBetweenAbnormalResting-StateFunctionalConnectivityoftheLeftSuperiorFrontalGyrusandCognitiveImpairmentsinYouth-OnsetDrug-Na?veSchizophrenia[J].FrontiersinPsychiatry,,12.1-9.

翻译：张倩

审核：李月刘莎