我中心团队研究成果被评选为2023年度最佳论文

2023年9月，我中心团队在《Journal of Psychiatry and Neuroscience》（IF=4.3）杂志上发表题为《Abnormal interhemispheric functional cooperation in schizophrenia follows the neurotransmitter profiles》的研究论文。本研究使用团队自主开发的指数（功能同位体素之间的连通性，Connectivity Between Functionally Homotopic Voxels, CFH) 来探索精神分裂症的半球间功能协同异常，该指数不受双侧半球结构不对称的潜在影响，一定程度克服了以往研究中基于镜像同伦体素测量方法的缺陷，能够有效测量大脑半球间的功能协同。同时，本研究还探索了精神分裂症患者的半球间功能协同改变与各种神经递质受体或转运体之间的关系，旨在促进未来精神分裂症治疗方案的发展。

2024年4月，本研究论文被加拿大Mach-Gaensslen基金会 (https://mach-gaensslen.ca/) 和Journal of Psychiatry and Neuroscience期刊编委会评选为该期刊2023年度最佳论文（Dr. Francis Wayne Quan Memorial Prize 2023： https://doi.org/10.1503/jpn.240028），评委会称这项研究为精神疾病脑回路变化与细胞和分子水平机制的关系提供了新的见解。Dr. Francis Wayne Quan Memorial Prize于2022年设立，旨在表彰精神病学家、期刊前编辑Francis Wayne Quan博士对基金会和期刊的贡献，该奖项根据研究方法的创新性、结果的重要性和新颖性等方面，每年会评选出2-3篇期刊最佳论文进行奖章。

大脑半球间的功能协同可以促进信息整合和功能协调，从而使大脑在处理复杂认知任务时更加高效。精神分裂症（Schizophrenia）是一种复杂严重的精神疾病，影响个体的思维、情感和行为，被广泛认为是一种失联综合征，其特征是大脑不同区域之间的功能连接被破坏。精神分裂症患者双侧半球间的功能协同异常化已经在行为学和各种神经成像研究中得到证实。但是现有的关于半球间功能协同的磁共振成像研究中，半球间的功能协同通常是通过一个半球的给定体素与另一个半球的镜像同伦体素之间的相关性来量化的。然而，人类大脑双侧半球在解剖学上并不是完全对称的，这种基于镜像同伦体素的测量方法会产生一定的偏差，造成结果偏倚。本研究使用一种新开发的指数，功能同位体素之间的相关性 (connectivity between functionally homotopic voxels, CFH) 来探索精神分裂症的半球间功能协同缺陷，该指数不受双侧半球结构不对称的潜在影响，有效克服了以往研究中基于镜像同伦体素方法的缺陷。

研究招募了86名精神分裂症患者和86名年龄、性别匹配的健康对照被试，结果表明精神分裂症患者的功能协同性在双侧额叶、左侧中央后回和右侧颞下回区域显著低于健康对照组，右侧尾状核区域显著高于健康对照组（图1）。另外研究发现部分差异脑区的功能协同性与特定的临床特征显著相关（图2）。

图1 精神分裂症患者和健康对照被试半球间功能协同的差异

图2 精神分裂症患者功能协同与临床特征的相关性

此外，本研究选择了13个来自于前人研究的不同神经递质受体/转运体密度图谱，将本研究得到的功能协同差异图与神经递质受体/转运体密度进行相关性分析。结果发现精神分裂症患者和健康对照组的功能协同差异与serotonin、dopamine、γ-aminobutyric acid和vesicular acetylcholine受体或转运体密度显著相关，这表明精神分裂症患者的半球间功能协同缺陷可能涉及多种神经递质系统的功能障碍（图3）。

图3 功能协同差异与神经递质受体和转运体密度的相关性

中心主任汪凯教授和中心骨干成员季公俊副教授为论文共同通讯作者，中心成员何孔亮、华强和李倩倩为并列第一作者。其他作者也为本研究做出了重要贡献，包括来自合肥市第四人民医院的王安珍主任、来自安徽医科大学第一附属医院的王璐博士、孙金梅博士，中心成员张燕、姚小青、杨屹年、许文强等。本项研究得到国家自然科学基金资助。