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影像學(xué)在強迫癥研究中的應(yīng)用的

2013-01-04 10:51 閱讀:3991 來源:中華精神科雜志 責(zé)任編輯:秩名
[導(dǎo)讀] 目前,關(guān)于強迫癥的發(fā)病理論主要集中于皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路的異常,特別是眶額葉-紋狀體-丘腦環(huán)路(cortico-striatal-thalamo-cortical,CSTC)功能的異常已得到越來越多功能影像學(xué)研究的支持。近來的研究顯示,強迫癥所涉及的腦區(qū)不僅限于上述環(huán)路,新的環(huán)路理論包

  強迫癥是一種常見的慢性神經(jīng)心理障礙,以藥物治療為主,心理治療為輔,手術(shù)治療的實際療效及預(yù)后欠佳。目前,強迫癥已被世界衛(wèi)生組織列為十大疾病相關(guān)致殘因素之一,體現(xiàn)出其對人類生活質(zhì)量的嚴重影響。強迫癥的發(fā)病率為2%-3%,多數(shù)癥狀在18歲之前出現(xiàn),且與性別、文化、地域等均無關(guān)。目前,對于強迫癥的神經(jīng)生理學(xué)及病因?qū)W基礎(chǔ)的了解仍十分有限;但有證據(jù)提示,強迫癥有其遺傳學(xué)基礎(chǔ)。對單卵雙生子的研究顯示,其共同發(fā)病率為63%-87%;患者一級親屬的總體發(fā)病率為10.0%- 22.5%,明顯高于正常人群。雖然已有數(shù)個目標基因(如5-羥色胺轉(zhuǎn)運體基因)顯示出與強迫癥的相關(guān)性,但均未獲得足夠證據(jù)的支持。由于強迫癥患者通常還有其他伴隨癥狀,特別是抑郁或焦慮障礙(如近1/3的強迫癥患者同時伴有重度抑郁),故其相關(guān)研究常存在諸多干擾因素。目前,關(guān)于強迫癥的發(fā)病理論主要集中于皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路的異常,特別是眶額葉-紋狀體-丘腦環(huán)路(cortico-striatal-thalamo-cortical,CSTC)功能的異常已得到越來越多功能影像學(xué)研究的支持。早在1868年,Harlow就描述過眶額葉外傷后可造成情感及行為的改變。近來的研究顯示,強迫癥所涉及的腦區(qū)不僅限于上述環(huán)路,新的環(huán)路理論包括了眶額葉-尾狀核頭-背側(cè)紋狀體-蒼白球-丘腦背中部-眶回皮質(zhì);更廣泛的環(huán)路甚至包括了海馬、前扣帶回、底外側(cè)杏仁核等。盡管涉及的腦區(qū)越來越多,但均與眶額葉皮質(zhì)(OFC)有著廣泛的神經(jīng)聯(lián)系。可以認為,OFC是強迫癥研究中的關(guān)鍵區(qū)域。目前,對于強迫癥的影像學(xué)研究工具主要為磁共振(MRI),包括功能MRI(fMRI)和正電子放射斷層顯像(positron emission tomography,PET)2種?,F(xiàn)就強迫癥的影像學(xué)研究進展綜述于下。

  一、CSTC環(huán)路的代謝異常-PET顯像研究

  早期的PET研究顯示,強迫癥患者葡萄糖代謝的增高見于整個大腦半球、尾狀核頭及眶回。之后,經(jīng)研究及處理方法的改進,對大腦半球的整體代謝增高進行標準化處理,再通過靜息態(tài)及激發(fā)態(tài)PET顯像,再次確定了強迫癥患者眶額葉葡萄糖代謝的增高現(xiàn)象,且這種增高可在成功治療強迫癥后恢復(fù)正常。Whiteside等對相關(guān)文獻進行meta分析,肯定了上述結(jié)論。對于強迫癥患者尾狀核的代謝改變,PET研究的結(jié)果存在相對爭議;特別是在將其攝取值相對全腦代謝作標準化處理后,各研究的結(jié)果不盡一致。盡管目前缺乏直接的影像學(xué)證據(jù),但仍有間接的臨床行為學(xué)報道提示強迫癥患者腦部基底節(jié)區(qū)受累,如紋狀體及蒼白球局部受損患者可表現(xiàn)出明顯的強迫行為;而對于背側(cè)尾狀核的深部腦刺激則能明顯改善頑固性強迫癥癥狀;此外,強迫癥患者常伴有的紋狀體認知障礙(如內(nèi)隱學(xué)習(xí)障礙)也側(cè)面顯示強迫癥患者基底節(jié)核團受累。目前認為,研究所見的基底節(jié)核團各種異常,可能是由強迫癥不同表現(xiàn)型的異質(zhì)性所致。除基底節(jié)外,下丘腦核團在強迫癥中也起重要作用,尤其是其接受通過眶回-紋狀體-蒼白球-下丘腦-皮質(zhì)環(huán)路的來自邊緣系統(tǒng)及相關(guān)皮質(zhì)信息的前內(nèi)側(cè)核團。有人認為,下丘腦核團是運動、認知、情感的整合中心,對于下丘腦前內(nèi)側(cè)核團的深部腦刺激能明顯改善強迫癥癥狀。

  二、CSTC環(huán)路的結(jié)構(gòu)異常-MRI顯像研究

  1.傳統(tǒng)MRI顯像研究:由于各類PET研究結(jié)果均支持眶額葉-紋狀體功能異常作為強迫癥病理生理改變的基礎(chǔ),越來越多的研究進一步轉(zhuǎn)向在強迫癥患者的上述腦區(qū)中尋找結(jié)構(gòu)異常;而研究方法則主要集中在應(yīng)用MRI的基于感興趣區(qū)勾劃的病例對照研究。較為一致的研究結(jié)果主要是眶額葉皮質(zhì)體積的減少;而包括基底節(jié)、丘腦、杏仁核、前扣帶回及海馬區(qū)的結(jié)構(gòu)異常也已有報道。對于基底節(jié)核團的研究結(jié)果則存在較多爭議,有研究顯示強迫癥患者癥狀緩解后右側(cè)紋狀體體積增大;也有人認為紋狀體體積的增大主要與年齡增長有關(guān)。對于丘腦的研究顯示,強迫癥患者丘腦體積多增大,且這種改變與OFC體積改變呈負相關(guān),經(jīng)過選擇性5一羥色胺再攝取抑制劑(SSRIs)治療后患者增大的丘腦體積多可縮??;但這種縮小并未見于經(jīng)認知行為療法(CBT)治療的患者。由于CBT及SSRIs均為強迫癥的一線治療手段,且某些CBT的療效甚至好于SSRIs,故提示這2種治療方法對于大腦結(jié)構(gòu)的影響可作為未來的研究方向之一。邊緣系統(tǒng)也是強迫癥的研究重點之一,已有研究結(jié)果顯示,強迫癥患者邊緣系統(tǒng)的改變包括:前扣帶回體積的明顯增加,海馬區(qū)體積減少,海馬一杏仁核復(fù)合體失對稱等。垂體和顳葉前上部體積減小也見于個別報道。除灰質(zhì)體積改變外,強迫癥患者大腦結(jié)構(gòu)改變還包括白質(zhì)整體減少、胼胝體后部白質(zhì)(包括頂枕葉區(qū))減少以及胼胝體體積增大。

  2.fMRI顯像研究:fMRI對于強迫癥的研究也有許多報道,研究方法包括癥狀激發(fā)及執(zhí)行功能等,既有患者間的序列研究也有與健康人的對照研究。由于各研究所用解剖標記系統(tǒng)不完全一致,對fMRI研究結(jié)果間的直接比較也非常困難;但就總體而言,多項研究均顯示了OFC -紋狀體通路的異常。目前,眶額葉一紋狀體環(huán)路的紊亂與強迫癥臨床癥狀表達間的具體聯(lián)系尚屬未知,但已有各種假設(shè)學(xué)說相繼被提出。Graybiel和Rauch提出皮質(zhì)一基底節(jié)模型:基底節(jié)核團能夠同時影響位于脊髓和腦干中的行為模式發(fā)生區(qū),以及目前假設(shè)位于大腦皮質(zhì)的認知模式發(fā)生區(qū),其在行為習(xí)慣及認知習(xí)慣的形成中均具有重要作用。既往多項研究顯示,OFC涉及對于獎賞或懲罰的期待的情感表達及處理,以及相應(yīng)的抑制控制。強迫癥的發(fā)生可能是由于皮質(zhì)一基底節(jié)環(huán)路中興奮及抑制的不平衡所導(dǎo)致。通常認為,強迫行為的產(chǎn)生是為了減少對于某種獎賞或懲罰的期待所致的焦慮,進一步提示對焦慮的正常抑制機制存在障礙。

  除了眶額葉以外,較近的各類研究還關(guān)注到腹內(nèi)側(cè)前額葉(VMPFC)的異常。研究結(jié)果提示,OFC及VMPFC與獎賞相關(guān)的行為控制存在聯(lián)系;OFC的病變可導(dǎo)致對于已存在的獎賞性刺激的辨別或轉(zhuǎn)換障礙,即提示OFC及VMPFC負責(zé)對持續(xù)某種狀態(tài)的反應(yīng)。與此相對應(yīng)的則是負責(zé)對于切換某種狀態(tài)的反應(yīng)的前扣帶回(ACC)。目前的假設(shè)是,當(dāng)需要對某種行為進行選擇時,OFC及VMPFC的活躍表明傾向于維持原先狀態(tài),而ACC的活躍表明傾向于對原先狀態(tài)的改變。最近的1項fMRI研究應(yīng)用重復(fù)行為及轉(zhuǎn)換行為的病例對照研究,結(jié)果顯示強迫癥患者OFC及VMPFC的代謝在重復(fù)行為中明顯高于轉(zhuǎn)換行為;進一步的相關(guān)性分析顯示,強迫癥患者ACC在行為轉(zhuǎn)換中的活躍與OFC在行為重復(fù)中的活躍呈負相關(guān)。由此推測,OFC的活躍程度越高則強迫癥患者進行行為轉(zhuǎn)換的難度越大,進而使強迫癥患者傾向于維持原先的行為方式而非轉(zhuǎn)換自身的行為。相對應(yīng),在正常對照組中活躍程度升高的區(qū)域為ACC的背側(cè)區(qū)域及背外側(cè)前額葉(DLPFC),而并未發(fā)現(xiàn)OFC活躍程度升高??傮w而言,在行為轉(zhuǎn)換試驗中,正常對照組較傾向于轉(zhuǎn)換行為;而強迫癥患者則傾向于重復(fù)行為,或也可認為其在放棄先前行為模式中存在困難。Menzies等使用基于體素的定量meta分析,對于各處的fMRI對照研究結(jié)果進行匯總,除明確證實眶額葉-紋狀體的異常外,還顯示了側(cè)額葉、前扣帶回、枕葉、頂葉中部皮質(zhì)及小腦的異常。在上述腦區(qū)中,側(cè)額葉、前扣帶回、枕葉及頂葉中部的代謝異常以增高為主(同時也伴局部減低);而小腦的代謝異常則以減低為主。目前的研究匯總雖顯示了代謝異常的存在,但如何將上述腦區(qū)的異常代謝與患者實際的臨床認知功能的改變聯(lián)系起來則還需進一步的分析和研究。

  三、CSTC環(huán)路外的功能異常

  除進一步發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)OFC-紋狀體環(huán)路的異常以外,越來越多的強迫癥影像學(xué)研究揭示了環(huán)路外腦區(qū)在強迫癥患者中的改變。(1)頂葉:頂葉在人腦的多項功能中起重要作用,其中包括注意力、空間理解力、工作記憶、計劃、反應(yīng)抑制等。由于強迫癥患者??梢娚鲜龉δ苁軗p,故推斷強迫癥患者額葉也可能存在功能異常。初步影像學(xué)的研究結(jié)論多集中在角回及緣上回處,目前的假設(shè)是頂葉皮質(zhì)參與大腦注意力系統(tǒng)中釋放空間注意力。fMRI的研究已顯示在注意力不足多動障礙患者頂葉皮質(zhì)(包括角回和緣上回)的活性降低。MRI的彌散張量成像及質(zhì)譜分析還顯示強迫癥患者雙側(cè)緣上回及頂葉白質(zhì)的異常。(2)前額葉:強迫癥患者除OFC以外的額葉區(qū)域也存在部分病理性改變。特別是DLPFC與頂葉皮質(zhì)一同作為計劃制定功能的腦區(qū),形成所謂的背外側(cè)前額葉-紋狀體環(huán)路。目前,已有靈長類的實驗顯示,頂葉不僅與DLPFC存在解剖聯(lián)系,其與傳統(tǒng)的OFC-紋狀體環(huán)路也存在聯(lián)系。

  目前,對于強迫癥的研究在認知實驗、神經(jīng)影像學(xué)實驗及現(xiàn)有理論上均存在爭議。現(xiàn)今研究證據(jù)越來越體現(xiàn)出,單靠眶額葉-紋狀體環(huán)路模型無法充分解釋強迫癥的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)。由于強迫癥是一種起病早、病程長的慢性進展性疾病,患者的各項癥狀并不一定在其病程的各個階段都表現(xiàn)出來。因此,單靠臨床或認知學(xué)的診斷往往存在缺陷。也正是由于強迫癥的上述特點,患者大腦結(jié)構(gòu)上的異常可能并不存在一個統(tǒng)一模式;且其在傳統(tǒng)MRI影像上所表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)異常也不一定與患者的臨床表現(xiàn)相一致。盡管如此,強迫癥患者未發(fā)病的親屬的確存在大腦結(jié)構(gòu)異常及認知損害,提示未來在這方面的研究可能有助于預(yù)測強迫癥的發(fā)生及發(fā)展??傊?,強迫癥的發(fā)生不是大腦局部腦區(qū)結(jié)構(gòu)或功能異常所致,未來的研究應(yīng)著眼于從全腦影像學(xué)分析人手,并著重關(guān)注除眶額葉-紋狀體環(huán)路以外腦區(qū)的病變,以期使我們對強迫癥能有更深入的了解。


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