与年龄相关的规范性脑结构偏差：精神病理学、认知损伤与精神分裂谱系障碍中的神经学软征

为何精神分裂症相关的脑部变化重要

精神分裂谱系障碍常被视为思维与情绪方面的疾病，但它们也会在脑结构上留下细微的印记。本研究提出了一个务实且具现实意义的问题：我们能否利用大型脑影像数据库来识别个体脑部是否存在异常的衰老或发育轨迹，而这些差异是否有助于解释精神分裂症患者在日常思维、注意力与运动方面的困难？答案可能影响早期诊断与更个性化的治疗策略。

在大脑中寻找“正常”模式

研究者并未仅仅比较患者与健康受试者的平均差异，而是采用了一种“规范化”方法。他们基于约57,000名不同年龄与不同地点健康人群的脑扫描建立了既有模型。该模型刻画了皮质厚度与深部脑区体积等特征在生命周期中通常如何变化。研究团队随后收集了来自六个独立队列共831名个体的MRI扫描——其中包含精神分裂谱系障碍患者和非患者——并对每位个体及每个脑区评估其与同龄同性别预期值的偏离程度。

教计算机识别不同的大脑

利用这些偏差图，团队训练了一种称为随机森林的机器学习方法，以区分精神分裂谱系障碍患者与健康对照。关键在于他们采用了严格的测试方式：每次都将整个研究地点留出，检验在其他地点训练的模型是否依然有效。该系统的平衡准确率约为65%，明显高于随机水平但并不完美——这既表明结构性差异确实存在，也反映出精神分裂症个体间高度异质性。总体灰质量、皮质平均厚度以及与情绪和运动相关区域的变化被证明尤其具有判别力。

将脑结构变化与思维与运动联系起来

接下来，作者超越了单纯的分类，探讨这些偏差对日常生活意味着什么。在两组详尽表征的患者中，他们将脑部偏差与认知测验表现以及所谓的神经学软征——协调、复杂动作与空间定向方面的细微问题——进行了关联分析。那些在运动与边缘系统区域表现出更极端负偏差的人，往往在心理处理速度、注意力上更为迟缓，且运动相关体征更多。一次综合考虑多种脑测量与行为指标的多变量分析揭示了稳健的模式：脑室增大与深部结构改变与协调与认知能力下降并行出现，而总体灰质减少与感觉运动皮质变薄则与认知放慢相关联。

通往同一诊断的多条路径，而非唯一模式

当团队统计每位个体中有多少脑区显著低于正常范围时，患者与健康受试者之间出现了明显差异。大多数精神分裂谱系障碍患者至少有一个严重受影响的脑区，许多人有多个受累区域。然而，只有少数具体脑区在超过十分之一的患者中表现出极端偏差。换言之，并不存在单一的“精神分裂症大脑”；个体展现出不同的改变组合，但这些不同的组合仍然指向相似的思维速度与身体控制问题。

这对未来临床护理的意义

对非专业读者而言，结论是：这项工作利用大规模脑图谱，将精神科推进到类似其他医学领域已实现的个性化工具。通过将每位受检者的扫描对齐到与年龄相匹配的规范，该方法能够突出该个体哪些脑系统异常受累，以及这些变化如何与注意力、计划与运动相关。尽管当前的准确率尚不足以单独用于诊断，研究表明可迁移的规范化模型能够跨医院与扫描中心发挥作用。随着时间推移，将此类结构映射与其他脑影像与行为数据结合，可能帮助临床医生更早识别风险个体、更精确地跟踪疾病进展，并根据每位患者特有的脑—行为特征定制干预方案。

引用: Volkmer, S., Kubera, K.M., Fritze, S. et al. Normative age-related structural brain deviations underlying psychopathology, cognitive impairment and neurological soft signs in schizophrenia spectrum disorders. Transl Psychiatry 16, 197 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03956-0

关键词: 精神分裂症, 脑结构, 认知, 神经影像学, 精准精神医学