Clear Sky Science · zh

精神分裂谱系障碍患者听觉皮层中 N100 振幅与 T1w/T2w 比率之间的关系

· 返回目录

倾听大脑的第一个反应

当我们听到声音时,大脑会在瞬间作出反应。这种早期的电学反应可以在头皮上测量到,可能为精神分裂症等常伴随听幻觉等不寻常体验的疾病提供线索。本研究探讨了对声音的简单脑电信号与听觉中枢的微观结构是否在精神分裂谱系障碍患者中同时发生改变,以及这些变化是否在男性和女性之间有所不同。

大脑如何回应声音

科学家可以在耳机播放短促噪声时记录头皮上的微小电压变化。一种关键特征称为 N100 反应,约在声音后十百分之一秒出现。在健康听者中,较强的 N100 通常表示位于颞叶的听觉皮层中神经元对声音反应更为强烈。先前研究反复发现,精神分裂症患者往往表现出较弱的 N100,这提示处理声音的脑细胞间通信可能受损。

Figure 1
Figure 1.

更近距离地审视脑内连线

脑细胞之间的通信不仅取决于细胞数量,还依赖于它们长而细的突起是否被良好绝缘。这种绝缘称为髓鞘,有助于电信号快速且同步地传导。现代 MRI 扫描可以通过比较两种图像并计算其比值,来近似估计大脑不同区域的髓鞘含量。在本研究中,研究者聚焦于初级和次级听觉皮层——这两个相邻区域负责接收并精细处理传入的声音信息。他们考察精神分裂谱系障碍患者在这一基于 MRI 的组织微结构指标上是否存在差异,以及这些差异是否与较弱的 N100 反应相关联。

比较患者与健康志愿者

研究团队将来自 33 名精神分裂谱系障碍成年患者和 144 名年龄相近健康志愿者的脑电记录与 MRI 扫描结合分析。参与者在聆听轻柔噪声爆发时产生了可测的 N100 反应,研究者从中央头皮电极记录该信号。研究者还在左右两侧的两个听觉区域计算了与髓鞘相关的 MRI 比值。总体来看,精神分裂谱系障碍患者的 N100 较健康志愿者略小,呼应了早期研究结果,但两组在任一听觉区域的 MRI 指标上并无差异。换言之,较弱的声音反应并未伴随该特定脑组织结构标记的明显变化。

男性与女性显示不同模式

由于精神分裂症在男性和女性中的表现常有不同,研究者将数据按性别分开检验。这里差异变得更为明显:男性精神分裂谱系障碍患者的 N100 明显小于健康男性,而患病女性与健康女性之间并无显著差别。然而即便如此,听觉皮层的 MRI 指标在四个组之间仍然相似,并且在每个组内个体的 N100 强度与其 MRI 比值之间没有可靠的关联。这些发现表明性别是早期声音反应改变的重要因素,但这种改变难以用听觉区域的这一髓鞘相关 MRI 信号来解释。

Figure 2
Figure 2.

这对理解精神分裂症意味着什么

对非专业读者而言,核心信息是:男性精神分裂谱系障碍患者对声音的首个电学反应减弱,但本研究未在听觉皮层中发现与组织结构相关的常用 MRI 指标的相应变化。这提示早期声音反应与听觉中枢的微细连线并非总是同步变化,至少当前的 MRI 方法难以检测到这种同步。其他更微观的变化,例如神经元树突的细微改变或更深层白质通路的差异,可能更为重要。研究还强调男性与女性在精神分裂症中的脑部变化模式可能不同,这一见解可为更有针对性的研究乃至未来更个性化的治疗提供方向。

引用: Slapø, N.B., Jørgensen, K.N., Nerland, S. et al. Relationship between N100 amplitude and T1w/T2w-ratio in the auditory cortex in schizophrenia spectrum disorders. Schizophr 12, 34 (2026). https://doi.org/10.1038/s41537-025-00715-w

关键词: 精神分裂症, 听觉皮层, 脑电波, 髓鞘化, 性别差异