中心研究成果速递：强迫症的脑功能特化与神经递质谱的相关研究

大脑偏侧化是指大脑两半球在结构和功能上不完全对称的现象。功能偏侧化可以防止冲突信号的发生，从而提高信息处理的效率。异常的大脑特化可能是强迫症（obsessive-compulsive disorder，OCD）等精神疾病的潜在发病机制。在过去的二十年里，针对OCD的大脑特化使用神经心理学、神经电生理学、神经影像学技术展开了广泛的研究。但很少有功能磁共振成像研究关注OCD的大脑功能特化。自主指数（Autonomy index, AI）是一种基于静息状态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, r-fMRI）的大脑特化的新测量方法，已成功应用于精神分裂症和帕金森病研究。AI的计算不需要预先选择感兴趣区域，从而最大限度地减少了结构不对称和选择偏差的潜在混杂影响。在这项研究中，我们旨在使用AI探索OCD的功能特化模式。此外，鉴于大脑半球的特异性被认为与神经递质的分布有关，我们还探讨了OCD的AI改变与各种神经递质受体或转运蛋白的密度之间的关系。

研究过程

招募80名OCD患者和81名匹配的健康对照（healthy controls ，HCs）。所有参与者都接受了磁共振图像扫描和临床评估。研究计算了特化指数——自主指数（Autonomy index, AI）并进行组间比较。此外，在前人的体内分子成像研究中选择了13个不同的神经递质受体/转运蛋白全脑密度图谱，将AI差异与神经递质受体/转运蛋白密度相关联。

AI计算公式：AI=Ni/Hi-Nc/Hc

Ni是同侧半球中与种子体素显着相关的体素数（r＞0.25，P＜0.001），Hi是同侧半球的总体素数。Nc和Hc分别定义为与对侧半球中的种子体素显着相关的体素数量和对侧半球中的体素总数。

研究结果

OCD患者和HCs具有相似的分布模式（图1A-B）。与HCs相比，OCD患者的右侧岛叶和右侧颞上回（superior temporal gyrus, STG）的AI增加（图1C，峰值t值=4.36，MNI坐标为[- 48，6，-3]，团块大小为61体素；峰值t值=4.73，MNI坐标为[39，-24，3]，团块大小为49体素）。以右侧岛叶和右侧STG为种子的全脑功能连接分析显示，OCD组和HC之间没有显着差异（P＞0.05）。

OCD与HCs的AI差异值与任何临床变量无关，包括病程、Y-BOCS总分、Y-BOCS强迫思维和Y-BOCS强迫行为评分（P＞0.05）。

图1 脑特化模式（A）强迫症（OCD）；(B)健康对照（HC）；(C)在右侧岛叶和右侧颞上回（STG）中检测到强迫症患者自主指数值（AI）增加。

研究结果表明，AI差异（t值）（图2A）与5-HT1AR（r =0.233，P=0.031）、5HT4R的密度呈显着正相关（r=0.2929, P=0.0069）、D2R（r=0.3266，P=0.0052）、NET（r=0.2374, P=0.0307）和mGluR5（r=0.2937，P=0069）（图2B）。

图2（A）强迫症（OCD）与健康对照组（HCs）的AI差异（t值）图；(B)自主指数(AI)与神经递质受体/转运蛋白之间的相关性。纵轴表示相关系数，*P < 0.05，**P<0.01。

研究结论

这项rs-fMRI研究发现了OCD患者大脑特化的改变。研究发现，与HC相比，OCD患者的右脑岛和STG的特化程度更高。在分子水平上，OCD组和HC组之间特化模式的差异与多种神经递质受体和转运蛋白的密度有关。未来的研究可能采用岛叶和STG作为潜在的治疗靶点，并且需要更多地关注OCD的分子基础。总之，这些发现为阐明强迫症的病理机制以及进一步研究的潜在治疗靶点提供了新的见解。

目前相关成果发表在journal of Affective Disorder杂志（IF=6.533），中心副主任朱春燕教授为通讯作者，中心成员刘月龄和孙金梅为共同第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jad.2023.02.146