精神分裂症患者自传记忆与默认模式网络功能的fMRI研究

背景

自传记忆是指有意识地重新想象过去发生的事件，这些记忆通常伴随着一些原始的感官和情感特征。自传记忆是更广泛的情景记忆结构的一部分，但与标准情景记忆任务不同。标准情景记忆任务通过要求受试者回忆他们自己生活中难忘的事件来进行测试。自传记忆在概念上与想象未来事件的能力相关联，它们共同构成了“心理时间旅行”的概念。

已有研究发现，精神分裂症患者的自传记忆受损。对 20 项研究的荟萃分析发现，与健康对照组相比，精神分裂症患者在自传记忆的各个方面的表现明显较差；对于记忆的细节丰富性和特异性，效应量较大，而对于有意识的回忆，即参与重新体验事件的个人意识程度，效应量适中。

从功能成像的角度来看，自传记忆也很有趣，已有研究发现它可以激活默认模式网络。该网络由一组大脑区域组成，这些区域通常在休息时活跃，但在执行各种需要注意力的任务时会失活。它主要包括两个中线区域，内侧前额叶皮层和后扣带皮层/楔前叶，以及顶叶、颞叶皮层和海马。一些任务能够激活默认模式网络，包括想象未来，对自己和他人做出判断，做出道德判断，从事心智推理理论和自传记忆。

在本研究中，我们采用全脑分析探讨精神分裂症患者自传记忆相关的激活和去激活。

方法

1、研究对象

27 名符合 DSM-IV 精神分裂症诊断标准的右利手患者。排除(a) 小于 18 岁或大于 65 岁，(b) 有脑外伤或神经系统疾病史，或 (c) 在参与前 12 个月内表现出酒精/药物滥用/依赖。所有患者都在接受抗精神病药物治疗。对照样本为 30 名右利手健康个体，符合与患者相同的排除标准。 

2、自传记忆任务

在进行fMRI扫描之前，每个参与者都接受了来自 Crovitz 测试的提示词以及来自 AMI 的自传提示词组，以便为涵盖童年、青春期、成年期和前一年的每个时间段生成4到6个自传记忆。为fMRI范式选择的刺激包括每一个参与者个性化的三个词组。该组中的第一个词指的是上述四个时间段中的一个，另外两个词是根据它们之前唤起自传记忆（例如童年-祖母蛋糕；成人-汽车抢劫）而选择。所有的记忆都被要求在AMI中得到最高分3分，表明它们在时间和地点上描述明确且丰富。对于控制条件，我们从不唤起自传记忆的单词中随机选择三个单词组。

十个非记忆诱发组块与十个记忆诱发组块交替出现；所有组块持续 20 秒。每个组块包含两个适当类型的提示语。指示受试者回忆先前由三个单词短语唤起的记忆，或者在非记忆唤起短语的情况下，无需进一步要求即可阅读该短语。还采用了低水平的基线条件，交叉固定。这在组块之间呈现了 16 秒。

在fMRI扫描结束时，研究者询问所有参与者是否能够回忆起上次访谈中报告的记忆，以及他们在回忆期间是否完全清醒和专注。排除了做出否定回答的参与者。

3、图像采集

使用 3T Philips Achieva 扫描仪获取图像。排除在 fMRI 序列期间头部过度运动的受试者。

4、图像预处理和分析

使用 FSL软件中包含的 FEAT 模块进行预处理和分析。预处理包括头动校正以及共同配准和归一化到公共立体定向空间。在组分析之前，使用高斯滤波器对标准化图像进行空间滤波。

5、分析中使用的对比

对于去激活，我们专注于记忆唤起线索和低水平基线之间的对比。

结果

1、人口统计数据

患者和对照组的年龄、性别和 TAP 估计的智商数据如表1所示。可以看出，两组在三个变量上都匹配。

2、fMRI发现：记忆诱发与非记忆诱发线索

在该对比中，健康对照组显示出对记忆诱发线索的激活程度高于内侧额叶皮层中的非记忆诱发线索，这些线索延伸到双侧眶额皮质和颞极，以及丘脑、基底神经节、海马体和海马旁回。该簇也向后延伸，包括后扣带皮层/楔前叶和距状皮质的一部分。其他激活群包括左侧颞顶叶交界处（包括颞中皮质后部、角回和枕中皮质）、左侧颞中皮质和右侧角回（图 1）。

健康对照组在非记忆诱发条件下比记忆诱发条件下显示出三组激活增强的脑区。这些脑区在双侧枕叶皮层，双侧外侧顶叶皮层，更多在右半球，双侧颞上皮层和右侧额极皮层。

精神分裂症患者（图 1）显示出大致相似的激活模式，尽管这在内侧额叶皮质和皮质下区域的视觉范围较小。与对照组不同，他们没有显示出在非记忆诱发条件下激活增强的脑区。

3、fMRI发现：记忆诱发线索与低水平基线

与交叉注视相比，健康对照组显示出与自传记忆诱发与非诱发提示对比相似但更广泛的激活模式。一个大簇包括后扣带皮层和楔前叶、左角回、双侧颞中皮质、双侧外侧前额叶皮层和前岛叶部分以及内侧前额叶皮层，还延伸到枕叶皮层、海马和海马旁回、丘脑、基底神经节和小脑。第二个簇覆盖了右侧颞中皮质和右角回的后部。第三组激活位于楔前叶（如图 2）。

从图2可以看出，与交叉固定相比，健康对照也显示出失活簇。颞上回有双侧团簇，延伸至中央后回；右侧的簇还延伸到顶叶上皮层和部分后扣带皮层和楔前叶。在延伸至外侧枕叶皮质的下颞叶皮质中观察到另外两个双侧簇。第五个集群位于左上顶叶皮层。

患者表现出与健康对照组大体相似的激活模式，在内侧前额叶皮层和后扣带皮层/楔前叶、海马和海马旁回，以及在双侧外侧前额叶皮层、左侧颞叶和顶叶皮层中出现大簇和双侧枕叶皮层的一部分。然而，它们没有显示出失活集群（见图2）。

讨论

这项研究探讨了精神分裂症自传记忆的大脑功能相关性，将其与两个控制任务进行比较，即查看非记忆诱发线索和交叉注视。在这两种情况下，健康对照都在默认模式网络范围内显示激活。患者在这些区域的激活程度与健康对照组没有显著差异。但是，它们确实显示了在默认模式网络以外的区域发生变化的证据，主要表现为去激活失败。

本研究中的精神分裂症患者确实在全脑校正水平显示出脑功能异常的证据。在记忆唤起与非记忆唤起线索和记忆唤起线索与低水平对比中都看到了显著差异的集群，这在两种情况下都采取了相对更大的激活形式。

对这一发现的解释是，精神分裂症患者在执行通常激活它的任务期间，在默认模式网络之外表现出去激活失败。总的来说，这些发现支持自传记忆与去激活相关的观点，并且有迹象表明与我们的健康对照组发现有重叠。

如果重复，目前的研究发现在精神分裂症中完整的默认模式激活但在默认模式之外的去激活失败网络似乎对该疾病的病理生理学有两个主要影响。首先，不是在精神分裂症中存在默认模式网络功能障碍，而可能存在更普遍的失活问题，其表现在不同区域（即默认模式网络内部或外部）取决于使用的任务。其次，目前的研究结果与默认模式网络功能障碍可能在多大程度上成为精神分裂症认知障碍基础的问题有关。

总之，目前的研究没有发现精神分裂症在执行通常会激活它的任务（自传记忆）期间改变默认模式网络功能的证据。需要在以下背景看待这一发现：（a）在另一项对精神分裂症使用这种任务的研究中发现了矛盾的结果；(b) 目前尚不确定自传记忆是否与健康受试者默认模式网络之外的去激活有关。因此，不仅需要使用自传记忆，还可以使用其他激活默认模式网络的任务进行进一步的研究，并且使用低级基线来检查去激活，这将是可取的。我们使用的样本量相对较小，如果精神分裂症患者和对照组之间的激活差异较大，则可能会出现这些差异。精神分裂症患者正在服用抗精神病药物，而在一项与健康受试者进行比较的研究中，这种潜在的混杂因素不容易完全解决。

原文：Martin-Subero M, Fuentes-Claramonte P, Salgado-Pineda P, et al. Autobiographical memory and default mode network function in schizophrenia: an fMRI study[J]. Psychological medicine, 2021, 51(1): 121-128.

翻译：陈  姿

审核：李  月

排版：毛悟宇