区域的灰质体积变化法医精神分裂症患者:核磁共振研究比较严重的患者的大脑结构和暴力冒犯与病人

背景

目的是执行第一个分布形态测量学的研究在整个大脑灰质变化精神分裂症与严重的历史和暴力侵犯。

方法

结构脑磁共振成像扫描分析26例精神分裂症患者使用分布形态测量学:13的病人严重暴力冒犯直接承认,之前由于精神分裂症的罪行包括谋杀,谋杀未遂与意图造成严重人身伤害或伤害;其他13个病人没有暴力史。历史上没有任何精神物质滥用障碍共病的病人。Voxelwise广义线性模型被应用于处理使用permutation-based非参数核磁共振数据测试,形成集群t> 2.3和测试集群的意义p< 0.05,纠正多个跨空间的比较。

结果

两组患者匹配对年龄、性别和疾病持续时间,但是该组织历史的严重的暴力是平均接受高剂量的抗精神病药物比该组织没有暴力的历史。有当地区域的灰质体积减少精神分裂症病人组与严重的历史和暴力侵犯,与精神分裂症患者组相比没有这样的历史。显著的体素(p< 0.05,多个比较校正)在指出双边在小脑和英航39和40。

结论

这些地区在言语工作记忆是很重要的。小脑可能从腹外侧前额叶皮层和顶叶区域整合投入,提供纠正信号重新审理的过程改进语音存储的内容。之间的一个强有力的连接已经假设supramarginal区域对应于英航39/40和布洛卡区,这可能主要对应弓状纤维束,正如这个模型拟合的模式语言的地区parietotemporal-prefrontal连接的网络,参与工作记忆。因此我们的研究结果指出,异常的可能性神经回路参与言语工作记忆在这组病人。

精神分裂症患者的神经生物学的暴力成为越来越多的学术兴趣的一个领域。在他们的神经生物学相关的详细审查暴力行为的精神分裂症患者,Naudts和霍金斯(1)指出,证据积累显示,与一般人群相比,患者,或将开发,精神分裂症的风险增加,暴力冒犯和杀人犯罪的风险更高,这样的证据是来自出生和人口调查人群比较有和没有精神分裂症的犯罪行为,从后续研究精神分裂症患者在社区里,从诊断研究调查的代表性样本的监禁罪犯和完整的群杀人罪犯。

只有少数结构神经影像学研究迄今已进行检查是否有系统性的差异之间的大脑灰质的精神分裂症患者有严重的暴力行为和精神分裂症患者并没有这样做。

切斯特曼的研究是首次出版,et al。2),10个男性住院病人的特殊(戒备森严的)医院在英格兰南部的接受脑磁共振成像(MRI)。所有至少犯了一个非常严重的暴力行为,或类似的危险行为(如纵火)。本研究报告说,大多数病人显示减少中间的时间结构。然而,并不是所有的病人被诊断为患有精神分裂症;只有六个这样的诊断,其余四个主要被诊断为患有人格障碍。此外,没有直接的对照组。

在美国的计算机断层扫描(CT)研究Convit et al。3),9个男性精神分裂症患者有重复的暴力与九男性精神分裂症患者比较没有暴力史。没有发现显著差异在两组之间的皮质萎缩,但大脑侧裂(侧沟)是主观评价作为大双边的暴力集团。目前没有相关信息关于抗精神病药物。

在黄的MRI研究et al。4),31日从英国最大安全医院住院病人和八个正常对照组进行比较。31日住院患者,17有重复的暴力;他们展示了杏仁核的体积的减少与正常对照组相比。同样,14日有一个暴力犯罪和还显示杏仁核的体积的减少与八个正常对照组。不幸的是住院病人样本选择没有一个明确的诊断精神分裂症;他们被记录为患有精神分裂症或分裂情感性障碍。此外,目前还不清楚有多少个住院病人接受治疗与抗精神病药物的神经成像研究;大概8名健康对照组被antipsychotic-naive的对照组。

Barkataki et al。513)也进行了核磁共振研究男性住院病人从英国最大安全医院曾被拘留在安全的条件下,因为他们的暴力(杀人,谋杀未遂,伤害、抢劫或其他类型的严重暴力)。他们与一群15男性精神分裂症患者没有严重暴力的历史。没有显著差异意味着chlorpromazine-equivalent抗精神病药物剂量每组收到的。Stereological体积进行了评估使用测量程序和Cavalieri方法(6),一个三维体素点的网格覆盖先生到重建的三维图像,调整前后平行连合和半球内裂缝。使用点计数,评定等级,那么手动评估整个大脑的卷,小脑,颞叶,侧脑室,尾状核、壳核、丘脑、海马和杏仁核,忽视组。使用这种技术,整个大脑发现较低体积和壳核和杏仁核中被发现有更高的暴力组卷;其他两组之间的比较没有统计学意义。12日进行了进一步研究的13个暴力史患者与15个病人没有这样的历史相比,研究大脑皮层后使用皮质模式匹配方法手册描述31沟的地标在大脑分割的每个半球(小脑以及non-brain组织被移除之前分析)(7]。暴力患者报告为显示正确的感觉运动皮层变薄(右M1和S1)与非暴力的病人。困难,这两项研究涉及到这一事实,在两组,有伴随疾病与药物滥用的证据。特别是,在精神分裂症的暴力组织,两个病人有酒精依赖,一个溶剂的滥用,两个大麻依赖,一个酒精以及多重药物滥用(大麻、摇头丸、迷幻药和安非他明)和酒精依赖和多重药物滥用之一。

Hoptman et al。8]手动跟踪眼窝前额皮质的解剖图像进行核磁共振扫描在两个不同的美国中心的一部分响应双盲治疗对比研究四种不同抗精神病药物在慢性抗精神病药物难治性患者。尽管成像参数和像素尺寸不同的站点,成交量在立方毫米,使直接比较的数据从一个跨站点共有49个可用的扫描。大左眶额皮层灰质体积被报道与更高层次的侵略,记录使用公开的侵略,它提供了分量表言语攻击,物理攻击对象,物理攻击自己,物理攻击他人和干预9]。不幸的是,并不是所有的患者被诊断为精神分裂症;一些被诊断为患有分裂情感性障碍,但扫描的结果数据从患者的诊断都是联合发表的这项研究的结果。此外,超过一半的样本有共病诊断酒精使用(或滥用)的依赖和59%有共病药物使用的诊断。

可以看出,在所有这些先前的研究已经有缺点。这些包括,不同:缺乏适当的对照组;缺乏信息的抗精神病药物治疗,效果不能排除灰质的;缺乏一个明确的诊断精神分裂症无人陪伴的共病的精神物质滥用的影响(这不能排除在灰质)或包含的分裂情感性障碍组(s)研究;排除小脑的分析;和手动跟踪方法的使用,可能会引入偏差和可能不到一个完美的两分的可靠性。在目前的研究中,因此,我们选择检查明确诊断精神分裂症的患者,他们没有遭受任何共病精神疾病(如精神物质滥用),和抗精神病药物的信息是可用的,为谁一分为二分成两组,其中一个有严重暴力和其他的没有。为了研究大脑灰质,包括小脑、从核磁共振扫描,不引入手动跟踪方法,我们选择使用提供的公正的方法分布形态测量学,不需要先天的可能的位置信息组织和不operator-dependent之间的区别。技术涉及到空间正常化的所有图像相同的立体空间(通过注册的每个图像相同的模板映像,通过最小化剩余的平方之和之间的差异),分段的灰质归一化图像,体积变化引起的空间归一化校正,最后,进行统计分析来定位组之间的差异;方法是一个统计参数映射的输出显示区域灰质浓度组间显著不同(10,11]。

我们报告第一分布形态测量学的研究在整个大脑灰质变化精神分裂症与严重的历史和暴力侵犯。

主题

26日根据dsm - iv诊断为精神分裂症患者进行脑结构磁共振成像。十三个住院病人在一个中等安全装置。精神病专家看来,在法庭上接受了,是全部13暴力冒犯直接入学之前由于精神分裂症。这些罪行包括谋杀,谋杀未遂与意图造成严重人身伤害或伤害。其他13个病人住院病人和门诊病人招募了通过本地伦敦医院没有暴力史。没有历史的酒精依赖的患者和26日没有任何其他共病的诊断精神物质滥用障碍。

这项研究是根据《赫尔辛基宣言》。病人被给予口头和书面的细节研究,并书面知情同意。这项研究是由当地的研究伦理委员会批准。

图像采集和处理

高分辨率三维T₁三被宠坏的梯度图像先生的精神分裂症患者的大脑暴力史是使用Eclipse 1.5 T马可尼系统(马可尼医疗系统,克利夫兰,俄亥俄州)在114年哈默史密斯医院是一系列连续矢状切片(1.6毫米切片厚度没有差距,256×256矩阵,TR = 30 ms, TE = 3毫秒,FA = 30°),和高分辨率三维T₁三先生被宠坏的梯度图像的两个精神分裂症患者没有暴力史以同样的方式获得,而剩下的病人没有暴力史高分辨率三维T₁三先生被宠坏的梯度图像的大脑获得使用1.0 T选择hp系统(马可尼医疗系统,克利夫兰,俄亥俄州)哈默史密斯医院114年一系列的连续矢状切片(1.6毫米切片厚度没有差距,152×256矩阵,TR = 21女士,TE = 6 ms, FA = 35°)。这些结构性数据分析与FSL-VBM,分布形态测量学风格分析(11,12]目前工具进行13]。首先,T中的值₁图像缩放躺在0和000之间,而这些新结构图像brain-extracted使用打赌[14]。接下来,使用快速(组织类型划分进行了15]。由此产生的灰质部分体积图像被对齐MNI152标准使用仿射空间注册(16]。由此产生的图像是平均创建一些具体模板,本地的灰质图像非线性重新注册。注册部分体积图像被调制(正确为当地的扩张或收缩由于转换的非线性组件)除以雅可比矩阵的变形场。然后调制segmentated图像平滑与各向同性高斯内核的σ3.5毫米。

统计分析

随机测试5000排列是用于统计推断。使用permutation-based Voxelwise广义线性模型应用非参数测试,形成集群t> 2.3和测试集群的意义p< 0.05,纠正多个跨空间的比较。显著的集群被覆盖在MNI152模板。

主题

没有显著区别组历史的严重暴力和组没有暴力史的平均年龄(暴力集团第一:40.4(标准误差3.7)年;32.6(2.5)年)、性别(12男人和一个女人;10个男人和三个女人)或意味着疾病的持续时间(6.7(0.4)年;6.3(1.3)年),但平均剂量的抗精神病药物(氯丙嗪等价物)明显高于第一组(历史的严重暴力)。

灰质

有当地区域的灰质体积减少精神分裂症病人组与严重的历史和暴力侵犯,与精神分裂症患者组相比没有这样的历史。显著的体素(p< 0.05,多个比较校正)在指出双边在小脑和英航39和40。数据1和2显示p价值地图中重要的集群,为多个比较,纠正已经覆盖MNI152模板。

一个p价值地图中重要的集群,为多个比较,纠正已经覆盖MNI152模板。

全尺寸图像

一个p值映射在不同的位置,在图1中,明显的集群,为多个比较,纠正已经覆盖MNI152模板。

全尺寸图像

第一个分布形态测量学研究的重要组精神分裂症患者严重和暴力冒犯显示两个双边区域的灰质体积减少,即小脑和周边地区supramarginal回。

虽然频繁引用早期发现,例如对一个特定的小脑参与关注,没有复制或可能被运动蒙羞或工作记忆各自关注任务的要求,现在有令人信服的证据的小脑参与一系列的中介认知领域,尤其是言语工作记忆(17]。在言语工作记忆方面,小脑可能从腹外侧前额叶皮层和顶叶区域整合投入,提供纠正信号重新审理的过程改进语音存储的内容(18,19]。

supramarginal回周边地区,尤其是40和BA BA 39岁,也可能参与语言功能,被连接的网络语言不可分割的一部分在模型中提出的Aboitiz和加西亚20.,21),其中有一个特别强烈的联系之间的猜测这个地区和布洛卡区;这个连接可能对应,至少在很大程度上,弓状纤维束(22,23]。提出正如模式语言的地区的这个模型适合parietotemporal-prefrontal连接的网络,参与工作记忆和事实上Aboitiz和加西亚表明语言处理与工作记忆网络,密切相关,语言的地区可能源于一种工作记忆网络语言话语(20.]。

因此,我们的结果表明可能存在异常的神经回路促进言语工作记忆在精神分裂症患者有严重和暴力冒犯。

有一个双边减少小脑和supramarginal gyrus-associated大脑皮层灰质在精神分裂症患者严重和危险的暴力冒犯。因为这些地区在言语工作记忆可能是重要的,我们的研究结果指出需要进一步探索的这组患者的认知功能。

这篇文章已经发表的一部分manbetx安卓app2008年卷8补充1:脂肪酸和神经精神障碍。补充的完整内容在网上是可得到的http://www.biomedcentral.com/1471 - 244 x/8?issue=s1。

作者和联系

1. MRC临床科学中心的核磁共振装置,成像科学系,伦敦帝国理工学院,哈默史密斯医院,杜甘蔗,伦敦,英国W12 0 h

   巴桑特节K宫殿,塞雷娜J Counsell &纳迪姆赛义德

2. 三座桥中安全的单位,西伦敦心理健康NHS信托中的路,索思豪尔,米德尔塞克斯,UB1 3欧盟,英国

   马塞洛G布斯托斯& Treasaden伊恩·H

3. 放射学、加州大学圣地亚哥分校医学院的圣地亚哥,CA,迪金森街408号92103 - 8226,美国

   格雷姆M比亚迪

相应的作者

对应到巴桑特节K宫。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

SJC GMB和BKP做出实质性贡献的设计研究和参与扫描病人。NS和BKP分析了分布形态测量学数据。《国际先驱论坛报》和GMB做出实质性贡献的概念研究。MGB, NS,《国际先驱论坛报》和BKP尤其参与数据的解释。所有作者都参与起草和修改手稿,阅读和批准最终的手稿。

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