脑成像难以识别精神疾病特征

几十年来，研究人员一直试图通过磁共振成像（MRI）寻找精神疾病在大脑中的特征。在许多研究中，精神分裂症、抑郁症、自闭症和双相障碍患者都被发现存在灰质异常。然而，不同研究得出的具体脑区、异常方向和变化幅度却经常不一致。

同一种疾病，为什么在不同医院、不同研究中会呈现出不同的脑结构图谱？近日，发表在国际学术期刊《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）上的一项研究对这一问题进行了系统检验，结果发现精神疾病相关的脑结构差异一致性很低，其原因除了样本量太小之外，可能是精神疾病对应的生理过程过于复杂。

该研究由来自澳大利亚莫纳什大学等机构的研究团队完成。研究者分析了2437名精神疾病患者和2065名健康对照者的大脑MRI图像，涉及精神分裂症、分裂情感性障碍、自闭症谱系障碍、重性抑郁障碍和双相障碍五类疾病，还纳入了654名阿尔茨海默病患者和937名健康对照者用于比较。

研究重点考察的是精神疾病脑图谱的“跨站点一致性”，它反映不同研究地点得到的脑部差异图谱是否相似。如果一个医院发现某些脑区灰质减少，另一个医院也在相同区域发现类似变化，那么两张脑图的空间相关性就较高。

研究人员首先使用基于脑表面的形态学分析方法，测量大脑皮层厚度。随后，他们在每一个扫描点分别比较患者和健康对照者的脑结构差异，并将这些差异绘制成覆盖全脑的统计图。最后，他们逐一比较不同地点之间的图谱是否一致。

相关系数越接近1，说明两张脑图越相似，反之则表示两者之间缺乏稳定的对应关系。结果显示，精神疾病相关的脑结构差异在不同研究地点之间的一致性总体偏低。精神分裂症的中位相关系数为0.16，分裂情感障碍为0.15。自闭症谱系障碍、重性抑郁障碍和双相障碍的中位相关系数分别只有0.04、0.01和0.06。

相比之下，阿尔茨海默病不同扫描点之间的中位一致性达到0.54，显著高于五类精神疾病。阿尔茨海默病通常伴随着较为明确的神经退行性病理过程，因此在不同研究中更容易呈现出相近的脑萎缩分布。这个比较表明，精神疾病研究中观察到的灰质差异，并不一定能够像阿尔茨海默病那样，构成稳定、清晰的疾病形态学特征。

研究人员尝试调整数据分析方法、校正设备差异，甚至考虑年龄、用药、病程等19种因素，结果均无法显著提高一致性。唯一有影响的变量是样本量，对于精神分裂症，每组需要接近200人才能获得较稳定的脑图。但对于抑郁症、自闭症和双相障碍，即便样本增加到上千人，一致性仍不理想。

研究者指出，这并不意味着这些疾病不存在脑部异常，也不意味着MRI无法观察到任何有意义的变化。更准确地说，研究结果表明，以当前常见的诊断方式和研究设计，将患者按照疾病名称分组，再比较群体平均灰质体积或皮层厚度，可能难以得到适用于所有患者的统一脑结构图谱。

精神疾病的诊断主要依据症状、病程和临床表现。同一个诊断可以由不同的症状组合构成，患者之间在疾病严重程度、发病年龄、药物暴露、共病情况和遗传背景等方面也可能存在很大差异。当这些生物学上并不完全相同的人被归入同一个诊断类别时，他们的大脑变化可能分布在不同区域，甚至方向相反。将这些差异进行平均后，群体层面的结果自然可能变得微弱而不稳定。

该研究认为，一个生物标志物如果要用于辅助诊断、预测治疗反应或监测疾病进展，首先必须能够在不同医院、不同设备和不同患者群体中稳定重现。仅在单个小样本研究中发现某个脑区存在差异，并不能说明这个差异就是某种精神疾病的特异性标志。

未来，研究人员可能需要从两个方向推进。一方面，应通过大型跨中心联盟和开放数据库，汇集数百乃至数千名患者的数据，并尽可能统一临床评估和影像处理流程。另一方面，也需要减少对传统诊断标签和简单群体平均的依赖，转而寻找症状维度、遗传亚型、疾病阶段或神经生物学特征更加相近的患者群体。