Шизофрения и биполярное расстройство являются тяжелыми и очень сложными психическими расстройствами с чрезвычайно гетерогенными симптомами, характеризующимися сочетанием дисфункции мышления, восприятия, эмоций и поведения. Различия между шизофренией и биполярным расстройством были поставлены под сомнение недавними эпидемиологическими и биологическими, в частности , генетическими исследованиями. Кроме того, общие клинические, когнитивные и генетические особенности поддерживают перекрывание на первый взгляд , кажущейся дихотомии. Клинически точная диагностика и различение этих двух заболеваний является неотложной задачей для обеспечения надлежащего лечения и улучшения результатов терапии пациентов, поскольку они иногда проявляются сходными психопатологическими и патогенетическими картинами. Визуализация мозга может помочь в дифференциальной диагностике, описывая сходства и различия между этими двумя расстройствами.
Функциональная МРТ в состоянии покоя (fMRI) - неинвазивный метод нейровизуализации, основанный на зависимости уровня кислорода в крови, оказался полезным для исследования патогенетических механизмов психических заболеваний. Однако большинство аналитических методов фМРТ в состоянии покоя (такие как функциональная связность, теория графов и анализ независимых компонентов) характеризуют функции мозговых сетей; локальные изменения в структурах мозга не могут быть полностью рассмотрены с использованием этих подходов. Однако большинство аналитических методов фМРТ в состоянии покоя (такие как функциональная связность, теория графов и анализ независимых компонентов) характеризуют функции мозговых сетей; местные мероприятия не могут быть полностью рассмотрены с использованием этих подходов.
В нескольких исследованиях сообщалось об обширных изменениях нервной активности во многих областях мозга при шизофрении и биполярном расстройстве, включая лобную область, височную область, теменную долю и лимбическую систему. Считается, что эти анатомические изменения являются потенциальным субстратом измененной интеграции информации в неокортикальных системах и проявления симптомов. Однако в большинстве исследований использовалась структурная МРТ для отдельного изучения шизофрении и биполярного расстройства. Следует приложить больше усилий для интеграции методов структурной и функциональной визуализации для изучения невропатологических механизмов при этих двух расстройствах..
Региональная однородность
Региональная однородность - это основанная на вокселях мера активности мозга, которая проводится путем вычисления коэффициента Кендалла согласованности временных рядов данного вокселя по отношению к его ближайшим соседям (26 вокселей) в воксельном анализе. Повышение и понижение значений региональной однородности отражают аберрантную нейронную активность в головном мозге, а также тяжесть аффективных симптомов. Региональная однородность может быть полезна для понимания уровня координации региональной нервной активности в состоянии покоя и для выявления патофизиологических изменений при психических расстройствах, таких как шизофрения и биполярное расстройство. Некоторые из противоречивых результатов могли быть связаны с низкой статистической мощностью отдельных исследований, поскольку в большинстве доступных исследований выборки были небольшими. Метаанализ может помочь увеличить статистическую мощность и дать оценку уровня различий в региональной однородности при шизофрении и биполярном расстройстве.
Воксельметрия
Наряду с изменениями функциональной активности важны также различия в структурных маркерах, таких как объем серого вещества, поскольку они могут быть относительно стабильными и служить основой для функциональной нейронной активности. Морфометрия на основе вокселей- это объективный автоматический метод анализа всего мозга, который позволяет обнаруживать тонкие морфометрические межсубъектные различия в структуре мозга. Структурные исследования МРТ сообщили об уменьшении объема серого вещества с использованием анализа морфометрии на основе вокселей в нескольких областях мозга, включая лобную область, височную область, теменную долю и лимбическую систему у пациентов с шизофренией и биполярным расстройством. Возможными основными причинами считаются сокращение нейропиля, уменьшение размера нейронов и потеря клеток.
Островковая доля
Островковая доля - часть паралимбической структуры, считается воротами между соматосенсорной корой и лимбической областью. В нескольких исследованиях было обнаружено снижение мозгового кровотока, метаболизма, функциональная активация и связь в островке у больных шизофренией и биполярным расстройством. Аналогичным образом, 2 мета-анализа исследований морфометрии на основе вокселей сообщили об уменьшении объемов островковой доли у пациентов с первым эпизодом шизофрении, ранее не получавших лекарств и у их здоровых родственников, что указывает на то, что дефицит островка является потенциальным маркером риска. Кроме того, протеомный анализ островка у пациентов с шизофренией обнаружил измененную экспрессию множества белков, которые участвуют в синаптической функции и морфогенезе нейронов. Недавний мета-анализ нейровизуализационных исследований, в котором сравнивались пациенты с психическими расстройствами (включая шизофрению и биполярное расстройство) со здоровыми людьми из контрольной группы, показал, что нарушение активации средней части островка может представлять собой нейронный маркер психопатологии и предполагаемую цель для новых вмешательств. Мета-регрессионный анализ показал, что более длительная продолжительность заболевания коррелирует с более выраженным увеличением региональной гомогенности правого островка при шизофрении. Эти структурные и функциональные дефициты островковой доли при шизофрении и биполярном расстройстве во время обработки информации предполагают нарушение системы, которая вызывает изменения между контекстуально значимыми функциональными состояниями мозга. Взятые вместе, функциональные и структурные нарушения островковой доли могут быть общим ключевым нейробиологическим признаком шизофрении и биполярного расстройства.
Фронто - стриарные цепи нейронов
Фронтостриарные цепи соединяют префронтальную кору с полосатым телом, которое выполняет эмоциональную и когнитивную функции. Текущий метаанализ обнаружил повышенную региональную однородность в двусторонней лобной коре (включая верхнюю, среднюю и нижнюю лобную извилину) и стриатуме, а также уменьшение объема серого вещества в mPFC у пациентов с шизофренией и биполярным расстройством. Эти различия в региональной однородности и объеме серого вещества были менее значительными у пациентов с биполярным расстройством, чем у пациентов с шизофренией, но они существенно перекрывались. Пациенты с шизофренией и пациенты с биполярным расстройством имели повышенную региональную однородность и уменьшенный объем серого вещества в двусторонней mPFC.
Ментализация
Многие исследования изображений мозга подтвердили, что активность в лобной коре связана со многими аспектами направленного усилия, такими как способность представлять мысли, чувства и действия себя и других во времени, известная как ментализация. Функциональные изменения лобной доли были одними из наиболее частых находок при шизофрении и биполярном расстройстве, хотя обычно они не были локализованы в mPFC. Основанное на задачах исследование фМРТ с использованием Montreal Imaging Stress Task обнаружило усиление функциональной связи миндалевидного тела и префронтальной коры (PFC) во время обработки стресса при биполярном расстройстве; большее увеличение функциональной связи миндалевидного тела и префронтальной коры было связано с менее частым употреблением каннабиса и, проспективно, с более короткой продолжительностью и меньшей тяжестью симптомов депрессии при последующем наблюдении. Мета-анализ исследований морфометрии на основе вокселей сообщил об уменьшении количества серого вещества в лобной коре (включая mPFC) у пациентов с шизофренией и биполярным расстройством. Предыдущие исследования диффузионно-тензорной визуализации выявили снижение структурной связности лобно-стриатных связей у пациентов с шизофренией, что было связано с когнитивными нарушениями. Стоит отметить, что стриатум и префронтальная кора интермодулируются через лобно-стриарные цепи, модулируемые дофамином. Метаанализ исследований с использованием позитронно-эмиссионной томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии показал увеличение синтеза и высвобождения дофамина в полосатом теле у пациентов с шизофренией.
Дифференциальная диагностика шизофрении и биполярного расстройства по данным структурной и функциональной нейровизуализации ( МРТ )
Исследователи обнаружили, что у пациентов с шизофренией и биполярным расстройством характерна сниженная региональная гомогенность в левой островковой доле, распространяющаяся на STG, правую STG ( верхняя височная извилина ) и ITG ( нижняя височная извилина), и повышенная региональная гомогенность в лобной коре, главным образом в медиальной префронтальной коре. Они также показали уменьшение объема серого вещества в билатеральной медиальной префронтальной коре и АСС ( передняя часть поясной извилины) , билатеральной IFG ( нижней фронтальной извилина) и билатеральной островковой доле, простирающейся до STG, что, возможно, подразумевает, что локализованные изменения в связи перекрываются со структурными дефицитами.
Анализ мультимодального перекрытия показал снижение региональной гомогенности и морфометрии на основе вокселей в левой островковой доле и STG у пациентов с шизофренией, а также снижение региональной гомогенности и морфометрии на основе вокселей в левой островковой доле у пациентов с биполярным расстройством. Метаанализ обнаружил устойчивые области сниженной региональной однородности и объема серого вещества в островке у пациентов с шизофренией и биполярным расстройством, что свидетельствует о нарушении региональной нервной активности и объема в островке при обоих расстройствах. Кроме того, у пациентов с шизофренией объем серого вещества в островковой доле был уменьшен в большей степени, чем у пациентов с биполярным расстройством.
Мета-регрессионный анализ показал, что более длительная продолжительность заболевания коррелировала с более выраженным повышением региональной однородности правой средней височной извилине у пациентов с шизофренией и более выраженным снижением региональной однородности правой средней височной извилине у пациентов с биполярным расстройством; более высокий балл по Шкале оценки мании Янга коррелировал с большим увеличением региональной однородности двусторонней IFG ( верхней височной извилине ) у пациентов с биполярным расстройством. Уменьшение объема в префронтальных областях, увеличение плотности в подкорковых областях и морфологические изменения в олигодендроглии связаны с шизофренией. Эти данные о повышенной функциональной связи в лобной коре и стриатуме могут представлять собой компенсаторную реакцию на структурный дефицит при обоих расстройствах, предоставляя дополнительные доказательства участия лобно-стриарной несвязности в патофизиологии шизофрении и биполярного расстройства.
У пациентов с шизофренией наблюдалось снижение региональной однородности в первичной сенсорной коре (зрительной и слуховой коре) и сенсомоторной коре, что указывает на более распространенные изменения внутренней активности при шизофрении. Кроме того, анализ перекрытия продемонстрировал снижение региональной однородности и морфометрии на основе вокселей в левой STG и левой островковой доле у пациентов с шизофренией. Функциональные и структурные изменения в верхней височной и затылочной кор могут коррелировать с клиническими характеристиками слуховых и зрительных галлюцинаций у больных шизофренией. Исследователи не обнаружили таких различий при биполярном расстройстве. Кроме того, у пациентов с шизофренией наблюдалось снижение региональной однородности и объема серого вещества в прецентральной и постцентральной извилинах, что свидетельствует о том, что функциональные и структурные изменения в этих сенсомоторных областях могут помочь в различении этих двух расстройств.
Метаанализ также сообщил об уменьшении амплитуды низкочастотных колебаний в двусторонней постцентральной извилине у пациентов с шизофренией, особенно с хронической шизофренией, предполагая гораздо более широкое повреждение с прогрессированием заболевания. Предыдущие исследования показали, что нарушение сенсомоторной системы связано с психомоторными изменениями, такими как психомоторная заторможенность, дискинетический синдром и психомоторное возбуждение у пациентов с шизофренией. Используя новую задачу фМРТ во время моделирования сенсомоторных переживаний, одно исследование показало, что моделирование вызывает определенные нейронные представления в сенсомоторной коре, и сила этих представлений может быть связана с социальной функцией. Недавние результаты показали уменьшение количества клеток γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) в первичной сенсорной коре и ассоциативной коре у пациентов с депрессией, что согласуется с предыдущими демонстрациями сопоставимого снижения ГАМК в префронтальной ассоциации и затылочных зрительных сенсорных областях.
Предыдущие исследования слуховой коры у пациентов с шизофренией выявили легкое истончение височного плана, меньшее количество глии, уменьшенный размер нейронов и неизменную плотность нейронов. Эти результаты свидетельствуют о необратимой потере нейронов у пациентов с шизофренией, которая может быть следствием заболевания, связанного с нейротоксичностью, или уже существующим состоянием, которое способствует уязвимости к шизофрении. Эти признаки нарушения внутренней региональной активности в первичных сенсомоторных областях могут способствовать возникновению типичных симптомов галлюцинаций и психомоторных нарушений при шизофрении. В сочетании с данными о повышенной региональной однородности в лобной коре они могут отражать нарушение баланса между развитой когнитивной и первичной сенсомоторной функциями у больных шизофренией.
Добавить комментарий