創傷后應激障礙(post-traumatic stress disorder,PTSD)是精神科常見的慢性疾病之一,其病程較長,嚴重影響患者的生活和工作,對社會功能有嚴重影響。目前對于 PTSD 的診斷局限于臨床癥狀表現以及醫師經驗判斷,并未發現確切的病變物質基礎,而病變物質基礎對于準確的診斷、有效治療方法的選擇、治療結果的評估和殘疾評估是至關重要的。頭部 MRI 目前是解決這一問題最有前景的技術之一。該文綜述了 PTSD 患者腦結構變化 MRI 的研究現狀,旨在探討今后可能的發展方向。
引用本文: 馬慶鑫, 蔣麗莎, 朱鴻儒, 張偉. 創傷后應激障礙腦結構變化的磁共振研究進展. 華西醫學, 2019, 34(2): 213-217. doi: 10.7507/1002-0179.201812050 復制
創傷后應激障礙(post-traumatic stress disorder,PTSD)是一種創傷和壓力相關的疾病,臨床表現為精神障礙。其主要成因為個體經歷災害、戰爭、恐怖事件、事故等引起巨大痛苦或受到驚嚇[1-2]。PTSD 可分為急性 PTSD 和慢性 PTSD 2 種類型:若癥狀持續不到 3 個月,稱為“急性 PTSD”,否則稱為“慢性 PTSD”。60.7% 的男性和 51.2% 的女性一生中至少會經歷一次潛在的創傷性事件[3-4]。女性 PTSD 的終生患病率明顯高于男性[5-6]。PTSD 的終生患病率在中國為 0.3%,在新西蘭為 6.1%[7]。在美國普通人群中,PTSD 患病率為 6.8%,犯罪受害者的 PTSD 患病率為 19%~75%,強奸后的自殺率高達 80%[2]。據報道,災難直接受害者的 PTSD 患病率為 30%~40%,救援人員的 PTSD 患病率為 10%~20%[8-10]。PTSD 在警察、消防人員和急救人員中的患病率為 6%~32%[11]。PTSD 患者的生活質量、社會功能會受到不同程度的影響。同時 PTSD 是一種致殘的精神疾病,它與前額葉皮質與邊緣區域白質完整性減低有關[12]。長期的應激狀態會損傷血管內皮,因此 PSTD 也是心血管疾病、消化性潰瘍等慢性疾病的影響因素之一[13]。早期預測 PTSD 對該疾病的治療及預后至關重要,因為早期的治療和康復干預可能會降低 PTSD 患者認知長期改變的風險[14]。目前已知壓力的神經毒性作用會導致動物大腦灰質的體積改變[15]。而腦白質的異常可被解釋為髓鞘損傷和軸突損傷,髓磷脂分解和軸突損傷是白質改變的一個重要病理機制[16]。應激是 PTSD 結構異常的基礎,通過減少神經元的可塑性,包括減少樹突分支,來回應糖皮質激素,這可能直接或間接地產生神經毒性作用。對老鼠的研究表明,壓力會導致前扣帶的樹突長度和分支數量減少;除糖皮質激素的影響外,動物研究表明,反復的壓力會激活前扣帶的谷氨酸神經傳導,從而導致細胞外調節激酶的持續激活,導致細胞骨骼的破壞[17]。
目前,PTSD 的評估僅僅是基于癥狀,很難得到準確的診斷。由于 PTSD 有許多持續的癥狀,如記憶和注意力的問題,以及抑郁、沖動和易怒。所以單從某些癥狀學標準給予診斷是不全面、不夠準確的。因此,對每一種疾病的強大生物學標志的識別,對于準確的診斷、有效治療方法的選擇、治療結果的評估和殘疾評估是至關重要的。神經影像技術目前是解決這一問題最具前景的技術之一[17]。希望通過該技術能進一步探索 PTSD 腦結構變化,為 PTSD 的診斷提供客觀有效的評價指標。本文現就 PTSD 患者腦結構 MRI 研究現狀進行綜述。
1 PTSD 腦結構 MRI 研究方法
針對 PTSD 腦結構的研究主要從 3 個方面進行:① 對大腦整體的研究;② 對大腦局部結構(皮質、皮質下結構的體積)的研究;③ 對大腦白質纖維完整性的研究。對灰質體積的研究主要依靠體素的形態學測量技術;而對白質纖維完整性的研究主要通過彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI),一般采用基于白質纖維的空間骨架結構的統計方法(tract-based spatial statistics,TBSS),其中常涉及的數值指標主要有 2 類,即部分各向異性分數(fractional anisotropy,FA)和平均擴散率(mean diffusivity,MD)。FA 是一個評估白質完整性的綜合指數,它反映了復雜的組織特性,如細胞內和外細胞體積、纖維相關性、軸突密度和髓鞘的程度,故必須謹慎解釋白質的任何具體變化[18]。
2 PTSD 腦結構改變
2.1 前扣帶皮質(anterior cingulate cortex,ACC)
前扣帶回主要由 2 個部分組成,分別參與執行情緒的自主控制、情緒刺激的注意控制和認知處理與情緒的調控。腹側 ACC 參與前者,背側 ACC 參與執行后者。多項研究顯示 PTSD 患者 ACC 體積較對照組減小[19-23]。Durkee 等[24]研究顯示 ACC 是一種與杏仁核有廣泛聯系的灰質結構,它被發現對 PTSD 的影響最為嚴重;研究表明,ACC 的功能異常會導致過度活躍的杏仁核對 PTSD 的創傷性刺激缺乏反應。Herringa 等[22]針對 PTSD 與 ACC 體積是否具有關聯性進行了探索式的研究。Jatzko 等[25]對臨床用 PTSD 診斷量表與 PTSD 患者 ACC 體積的相關關系進行分析,結果顯示二者呈現負相關關系,從而論證 PTSD 愈嚴重,其對應患者的 ACC 體積減少愈明顯;基于患者組與對照組的分組試驗顯示,ACC 的形態與 PTSD 的發病呈現較強的相關關系;具體對照試驗過程為,按照一定的標準,將不同形態的 ACC 分為 4 個類別,并通過 PTSD 患者組與對照組在不同 ACC 4 個類別中所占的比例進行統計分析,指出兩組樣本在 ACC 4 個不同類別的占比差異具有統計學意義。Corbo 等[26]研究并未能夠重復出前述研究者的相關結論,但是找到 ACC 膝前部體積縮減的證據。Kasai 等[27]對雙胞胎兄弟進行研究,其中一位是退伍軍人,患有 PTSD,且有明顯的證據顯示其 ACC 膝前部體積縮減,但是,其孿生兄弟 ACC 膝前部體積無明顯異常,對 Corbo 等[26]研究進行論證,進一步指出 PTSD 病癥與 ACC 膝前部體積縮減的因果關系,而非危險的構成要素。Sekiguchi 等[28]選擇地震災害的親身經歷者為隨訪對象,進一步論證腹側 ACC 與 PTSD 癥狀的相關關系。研究者所跟蹤隨訪的樣本都不完全滿足 PTSD 的診斷,但值得注意的是在受災前后,隨訪樣本在災前的腹側 ACC 體積形態與災后 PTSD 患病程度呈現負相關關系,尤其是眶額皮質的體積形態減小最為明顯。研究者得出 PTSD 的危險構成要素之一為腦結構異常,而且在 PTSD 癥狀的影響下,腦結構會產生獲得性改變,即腦結構會受到 PTSD 的影響。Dickie 等[29]研究指出 ACC 能夠對 PTSD 癥狀的發展進行預測,其預測最為準確的階段為 6~9 個月的癥狀,雖然 ACC 能夠對 PTSD 癥狀的發展進行預測,但是癥狀的緩解卻不能由 ACC 的形態來進行說明,即 PTSD 癥狀緩解程度與 ACC 形態無顯著相關關系。可以看出 ACC 體積減少和 PTSD 癥狀存在聯系,但由于各種原因及條件限制,如 PTSD 患者患病之前未進行 MRI 檢查作對照等,目前仍無法明確 ACC 體積減少和 PTSD 癥狀之間的因果關系。
2.2 海馬
有較多文獻對海馬的功能進行系統的研究,研究結論在學界也較為一致,即體現在 3 個方面:陳述性記憶、歸檔新記憶和參與加工環境信息。海馬在對情感記憶編碼時與杏仁核相互作用[30]。系統梳理國內外相關成人 PTSD 腦結構的研究發現,PTSD 患者組與對照組在單側或雙側海馬體積存在顯著差異,即患者組在其體積上明顯小于對照組[19-20, 31-32]。Apfel 等[33]主要研究 2 個方面的問題:其一,對曾患 PTSD,但已恢復的患者與慢性 PTSD 患者在海馬體積的差異進行對比分析;其二,當下 PTSD 癥狀與海馬體積間的相關關系。通過對照試驗分析,曾患 PTSD 但已恢復的患者其海馬體積大于慢性 PTSD 患者;當下 PTSD 癥狀與海馬體積呈現顯著的負相關關系。PTSD 患者在兩個半球的多個區域表現出較低的 FA 值,主要包括前丘腦輻射、皮質-脊髓束、胼胝體輻射線額部、鉤束、下縱束、扣帶和上縱束。在右半腦后包括胼胝體枕部、額枕下束、下縱束、扣帶回、海馬和上縱束出現徑向擴散系數值增高[34]。也有研究指出,年齡也是重要的考量指標,對年齡<18 歲的 PTSD 患者的研究中,并未找到患者海馬體積與 PTSD 癥狀的顯著相關關系,其原因可能是年齡<18 歲的患者,其海馬還處于發育的不穩定過程,顯著的相關關系結果可能在成人中表現更為顯著[20]。Gilbertson 等[35]進一步對孿生兄弟中的退伍軍人進行跟蹤隨訪,并通過兄弟二人的海馬體積對比發現,有 PTSD 癥狀的退伍軍人海馬體積與其孿生兄弟的海馬體積呈現高度負相關關系,進一步在 Kasai 等[27]研究基礎上,論證海馬體積的縮減是 PTSD 的高危要素之一;從時間維度,考慮 PTSD 癥狀變化的視角,PTSD 癥狀的嚴重性程度與海馬體積縮減程度呈現正相關關系,但通過對未患 PTSD 的對照組樣本進行對比研究,指出海馬體積縮減與 PTSD 癥狀具有因果關系。Levy-Gigi 等[36]運用橫截面研究發現,對 PTSD 患者進行認知行為治療能夠使其海馬體積達到與對照組無顯著差異的水平,但是仍未尋找到能夠支撐 PTSD 與海馬體積間的具有因果關系的相關證據。
2.3 胼胝體和扣帶回
胼胝體是能夠對情感、認知等相關信息進行處理的通道,分布于大腦半球兩側最大的一種蛋白質結構[37]。PTSD 患者左側前放射冠及雙側胼胝體嘴部、膝部 MD 值增高,雙側上放射冠、后放射冠、左側內囊后肢、左側大腦腳、左側丘腦的 MD 值降低;丘腦和前扣帶回在悲傷、焦慮情感狀態下其腦激活明顯降低[38]。為更好地觀測兒童胼胝體的中后部,有研究采用 DTI 技術對兒童 PTSD 患者的胼胝體進行成像,結果顯示其胼胝體中后部的 FA 值下降,說明局部白質纖維結構不再具備完整性,產生了一定的損壞[39]。Fani 等[39]對地鐵火災幸存者的調查結果顯示,創傷后精神障礙患者前額葉皮質、后內囊和后角回 FA 值的減少以及扣帶回和額上回 FA 值的增高與 PTSD 有關。有研究通過 DTI、TBSS 方法對受過創傷而未患 PTSD者和 PTSD 患者的 MRI 進行比較,其結果顯示兩組在關鍵的腦區白質結構完整性的差異無統計學意義。一項對海灣戰爭退伍軍人的研究顯示,在患 PTSD 的退伍軍人的右扣帶回中,MD 值顯著降低,在其左扣帶皮質中, MD 值或 FA 值沒有顯著的變化,臨床醫生和自我評價的 PTSD 癥狀嚴重程度與右扣帶回中 MD 值減少和 FA 值增加顯著相關[40]。在對成人的 7 個全腦 DTI 的研究分析中,研究者在不同的白質結構中發現了顯著的增加和減少的現象,最顯著的是扣帶回和上縱束[41]。在 PTSD 患者中,海馬體和扣帶皮質的結構差異經常被注意到,但對于 PTSD 的診斷與這些結構之間白質連接的完整性的關系,人們卻知之甚少。
2.4 其他腦區
有研究結果顯示 PTSD 患者在左側前額葉和顳葉枕部白質完整性減少,額葉 FA 值降低可能與 PTSD 的注意力與情緒異常有關,而 FA 值與癥狀嚴重程度或創傷負荷無關[42]。大腦放射冠前部 FA 值降低是一個可能導致 PTSD 癥狀的因素,右前放射冠 FA 值與 PTSD 的嚴重程度密切相關,右前放射冠的白質異常可能導致 PTSD 患者情緒調節、注意力、決策和認知的損害[43]。此外,一般創傷后 2 d 被稱為創傷急性期,在臨床觀測中具有較強的指導性意義。Sun 等[44]將 PTSD 患者的創傷急性期與 PTSD 期的島葉處腦白質 FA 值進行對比,發現該數值在下降,而且該數值下降的程度可以用創傷急性期腹內側前額葉處腦白質 FA 值來進行預測,研究者從而得出結論,認為這一獲得性改變是島葉處腦白質異常。
3 結語
本研究以 PTSD、MRI、ACC 等為關鍵詞,對近 20 年相關領域的研究文獻進行共詞分析,通過腦區關鍵結構與 PTSD 癥狀的關聯關系進行文獻計量發現,基于 MRI,患有 PTSD 的患者,其腦區關鍵結構均存在不同程度的異常,而能夠找到直接相關性證據論證的區域有:海馬、ACC 和胼胝體等體積縮小。研究多采用對照試驗的方式,選取 PTSD 患者與對照組,通過對海馬體積、ACC 體積和厚度、胼胝體等體積與對照組進行顯著性差異檢驗,認為腦區關鍵結構異常與 PTSD 癥狀具有一定的相關關系。扣帶回的微結構完整性與 PTSD 的癥狀相關聯[40]。PTSD 相關腦區的灰質體積更小,白質完整性差,FA 值下降,但是 FA 具體數值與癥狀嚴重程度是否相關目前仍有爭議。胼胝體嘴部及膝部的 MD 值改變可能對 PTSD 早期診斷提供依據;左側丘腦的白質完整性改變可能與患者記憶減退相關[43]。
當前該領域的研究雖然成果較為豐富,但是也存在著一些不足,在未來的研究中需要進一步地強化。其一,對 PTSD 的研究采用的樣本量往往較小,且樣本中存在符合情形、凈化程度不夠,從而導致研究結論存在一定的缺陷;其二,對照組選取的標度不統一等問題,也同樣導致部分研究結果不可重復等問題的出現;其三,當前的研究較為忽略 PTSD 患者腦結構,腦結構與功能改變的互動機制的關聯性研究,能夠進一步提升當前的研究深度與廣度。
總之,大腦結構變化,可能是與某些癥狀相關,癥狀影響功能從而影響大腦結構改變。目前 PTSD 需要探索的地方非常之多,對腦白質的研究還需要排除其他可導致大腦結構改變的疾病的干擾。未來研究的方向更傾向于找到特異性更高的腦區或者某個部位的結構改變來進行對 PTSD 的診斷及治療的預測。
創傷后應激障礙(post-traumatic stress disorder,PTSD)是一種創傷和壓力相關的疾病,臨床表現為精神障礙。其主要成因為個體經歷災害、戰爭、恐怖事件、事故等引起巨大痛苦或受到驚嚇[1-2]。PTSD 可分為急性 PTSD 和慢性 PTSD 2 種類型:若癥狀持續不到 3 個月,稱為“急性 PTSD”,否則稱為“慢性 PTSD”。60.7% 的男性和 51.2% 的女性一生中至少會經歷一次潛在的創傷性事件[3-4]。女性 PTSD 的終生患病率明顯高于男性[5-6]。PTSD 的終生患病率在中國為 0.3%,在新西蘭為 6.1%[7]。在美國普通人群中,PTSD 患病率為 6.8%,犯罪受害者的 PTSD 患病率為 19%~75%,強奸后的自殺率高達 80%[2]。據報道,災難直接受害者的 PTSD 患病率為 30%~40%,救援人員的 PTSD 患病率為 10%~20%[8-10]。PTSD 在警察、消防人員和急救人員中的患病率為 6%~32%[11]。PTSD 患者的生活質量、社會功能會受到不同程度的影響。同時 PTSD 是一種致殘的精神疾病,它與前額葉皮質與邊緣區域白質完整性減低有關[12]。長期的應激狀態會損傷血管內皮,因此 PSTD 也是心血管疾病、消化性潰瘍等慢性疾病的影響因素之一[13]。早期預測 PTSD 對該疾病的治療及預后至關重要,因為早期的治療和康復干預可能會降低 PTSD 患者認知長期改變的風險[14]。目前已知壓力的神經毒性作用會導致動物大腦灰質的體積改變[15]。而腦白質的異常可被解釋為髓鞘損傷和軸突損傷,髓磷脂分解和軸突損傷是白質改變的一個重要病理機制[16]。應激是 PTSD 結構異常的基礎,通過減少神經元的可塑性,包括減少樹突分支,來回應糖皮質激素,這可能直接或間接地產生神經毒性作用。對老鼠的研究表明,壓力會導致前扣帶的樹突長度和分支數量減少;除糖皮質激素的影響外,動物研究表明,反復的壓力會激活前扣帶的谷氨酸神經傳導,從而導致細胞外調節激酶的持續激活,導致細胞骨骼的破壞[17]。
目前,PTSD 的評估僅僅是基于癥狀,很難得到準確的診斷。由于 PTSD 有許多持續的癥狀,如記憶和注意力的問題,以及抑郁、沖動和易怒。所以單從某些癥狀學標準給予診斷是不全面、不夠準確的。因此,對每一種疾病的強大生物學標志的識別,對于準確的診斷、有效治療方法的選擇、治療結果的評估和殘疾評估是至關重要的。神經影像技術目前是解決這一問題最具前景的技術之一[17]。希望通過該技術能進一步探索 PTSD 腦結構變化,為 PTSD 的診斷提供客觀有效的評價指標。本文現就 PTSD 患者腦結構 MRI 研究現狀進行綜述。
1 PTSD 腦結構 MRI 研究方法
針對 PTSD 腦結構的研究主要從 3 個方面進行:① 對大腦整體的研究;② 對大腦局部結構(皮質、皮質下結構的體積)的研究;③ 對大腦白質纖維完整性的研究。對灰質體積的研究主要依靠體素的形態學測量技術;而對白質纖維完整性的研究主要通過彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI),一般采用基于白質纖維的空間骨架結構的統計方法(tract-based spatial statistics,TBSS),其中常涉及的數值指標主要有 2 類,即部分各向異性分數(fractional anisotropy,FA)和平均擴散率(mean diffusivity,MD)。FA 是一個評估白質完整性的綜合指數,它反映了復雜的組織特性,如細胞內和外細胞體積、纖維相關性、軸突密度和髓鞘的程度,故必須謹慎解釋白質的任何具體變化[18]。
2 PTSD 腦結構改變
2.1 前扣帶皮質(anterior cingulate cortex,ACC)
前扣帶回主要由 2 個部分組成,分別參與執行情緒的自主控制、情緒刺激的注意控制和認知處理與情緒的調控。腹側 ACC 參與前者,背側 ACC 參與執行后者。多項研究顯示 PTSD 患者 ACC 體積較對照組減小[19-23]。Durkee 等[24]研究顯示 ACC 是一種與杏仁核有廣泛聯系的灰質結構,它被發現對 PTSD 的影響最為嚴重;研究表明,ACC 的功能異常會導致過度活躍的杏仁核對 PTSD 的創傷性刺激缺乏反應。Herringa 等[22]針對 PTSD 與 ACC 體積是否具有關聯性進行了探索式的研究。Jatzko 等[25]對臨床用 PTSD 診斷量表與 PTSD 患者 ACC 體積的相關關系進行分析,結果顯示二者呈現負相關關系,從而論證 PTSD 愈嚴重,其對應患者的 ACC 體積減少愈明顯;基于患者組與對照組的分組試驗顯示,ACC 的形態與 PTSD 的發病呈現較強的相關關系;具體對照試驗過程為,按照一定的標準,將不同形態的 ACC 分為 4 個類別,并通過 PTSD 患者組與對照組在不同 ACC 4 個類別中所占的比例進行統計分析,指出兩組樣本在 ACC 4 個不同類別的占比差異具有統計學意義。Corbo 等[26]研究并未能夠重復出前述研究者的相關結論,但是找到 ACC 膝前部體積縮減的證據。Kasai 等[27]對雙胞胎兄弟進行研究,其中一位是退伍軍人,患有 PTSD,且有明顯的證據顯示其 ACC 膝前部體積縮減,但是,其孿生兄弟 ACC 膝前部體積無明顯異常,對 Corbo 等[26]研究進行論證,進一步指出 PTSD 病癥與 ACC 膝前部體積縮減的因果關系,而非危險的構成要素。Sekiguchi 等[28]選擇地震災害的親身經歷者為隨訪對象,進一步論證腹側 ACC 與 PTSD 癥狀的相關關系。研究者所跟蹤隨訪的樣本都不完全滿足 PTSD 的診斷,但值得注意的是在受災前后,隨訪樣本在災前的腹側 ACC 體積形態與災后 PTSD 患病程度呈現負相關關系,尤其是眶額皮質的體積形態減小最為明顯。研究者得出 PTSD 的危險構成要素之一為腦結構異常,而且在 PTSD 癥狀的影響下,腦結構會產生獲得性改變,即腦結構會受到 PTSD 的影響。Dickie 等[29]研究指出 ACC 能夠對 PTSD 癥狀的發展進行預測,其預測最為準確的階段為 6~9 個月的癥狀,雖然 ACC 能夠對 PTSD 癥狀的發展進行預測,但是癥狀的緩解卻不能由 ACC 的形態來進行說明,即 PTSD 癥狀緩解程度與 ACC 形態無顯著相關關系。可以看出 ACC 體積減少和 PTSD 癥狀存在聯系,但由于各種原因及條件限制,如 PTSD 患者患病之前未進行 MRI 檢查作對照等,目前仍無法明確 ACC 體積減少和 PTSD 癥狀之間的因果關系。
2.2 海馬
有較多文獻對海馬的功能進行系統的研究,研究結論在學界也較為一致,即體現在 3 個方面:陳述性記憶、歸檔新記憶和參與加工環境信息。海馬在對情感記憶編碼時與杏仁核相互作用[30]。系統梳理國內外相關成人 PTSD 腦結構的研究發現,PTSD 患者組與對照組在單側或雙側海馬體積存在顯著差異,即患者組在其體積上明顯小于對照組[19-20, 31-32]。Apfel 等[33]主要研究 2 個方面的問題:其一,對曾患 PTSD,但已恢復的患者與慢性 PTSD 患者在海馬體積的差異進行對比分析;其二,當下 PTSD 癥狀與海馬體積間的相關關系。通過對照試驗分析,曾患 PTSD 但已恢復的患者其海馬體積大于慢性 PTSD 患者;當下 PTSD 癥狀與海馬體積呈現顯著的負相關關系。PTSD 患者在兩個半球的多個區域表現出較低的 FA 值,主要包括前丘腦輻射、皮質-脊髓束、胼胝體輻射線額部、鉤束、下縱束、扣帶和上縱束。在右半腦后包括胼胝體枕部、額枕下束、下縱束、扣帶回、海馬和上縱束出現徑向擴散系數值增高[34]。也有研究指出,年齡也是重要的考量指標,對年齡<18 歲的 PTSD 患者的研究中,并未找到患者海馬體積與 PTSD 癥狀的顯著相關關系,其原因可能是年齡<18 歲的患者,其海馬還處于發育的不穩定過程,顯著的相關關系結果可能在成人中表現更為顯著[20]。Gilbertson 等[35]進一步對孿生兄弟中的退伍軍人進行跟蹤隨訪,并通過兄弟二人的海馬體積對比發現,有 PTSD 癥狀的退伍軍人海馬體積與其孿生兄弟的海馬體積呈現高度負相關關系,進一步在 Kasai 等[27]研究基礎上,論證海馬體積的縮減是 PTSD 的高危要素之一;從時間維度,考慮 PTSD 癥狀變化的視角,PTSD 癥狀的嚴重性程度與海馬體積縮減程度呈現正相關關系,但通過對未患 PTSD 的對照組樣本進行對比研究,指出海馬體積縮減與 PTSD 癥狀具有因果關系。Levy-Gigi 等[36]運用橫截面研究發現,對 PTSD 患者進行認知行為治療能夠使其海馬體積達到與對照組無顯著差異的水平,但是仍未尋找到能夠支撐 PTSD 與海馬體積間的具有因果關系的相關證據。
2.3 胼胝體和扣帶回
胼胝體是能夠對情感、認知等相關信息進行處理的通道,分布于大腦半球兩側最大的一種蛋白質結構[37]。PTSD 患者左側前放射冠及雙側胼胝體嘴部、膝部 MD 值增高,雙側上放射冠、后放射冠、左側內囊后肢、左側大腦腳、左側丘腦的 MD 值降低;丘腦和前扣帶回在悲傷、焦慮情感狀態下其腦激活明顯降低[38]。為更好地觀測兒童胼胝體的中后部,有研究采用 DTI 技術對兒童 PTSD 患者的胼胝體進行成像,結果顯示其胼胝體中后部的 FA 值下降,說明局部白質纖維結構不再具備完整性,產生了一定的損壞[39]。Fani 等[39]對地鐵火災幸存者的調查結果顯示,創傷后精神障礙患者前額葉皮質、后內囊和后角回 FA 值的減少以及扣帶回和額上回 FA 值的增高與 PTSD 有關。有研究通過 DTI、TBSS 方法對受過創傷而未患 PTSD者和 PTSD 患者的 MRI 進行比較,其結果顯示兩組在關鍵的腦區白質結構完整性的差異無統計學意義。一項對海灣戰爭退伍軍人的研究顯示,在患 PTSD 的退伍軍人的右扣帶回中,MD 值顯著降低,在其左扣帶皮質中, MD 值或 FA 值沒有顯著的變化,臨床醫生和自我評價的 PTSD 癥狀嚴重程度與右扣帶回中 MD 值減少和 FA 值增加顯著相關[40]。在對成人的 7 個全腦 DTI 的研究分析中,研究者在不同的白質結構中發現了顯著的增加和減少的現象,最顯著的是扣帶回和上縱束[41]。在 PTSD 患者中,海馬體和扣帶皮質的結構差異經常被注意到,但對于 PTSD 的診斷與這些結構之間白質連接的完整性的關系,人們卻知之甚少。
2.4 其他腦區
有研究結果顯示 PTSD 患者在左側前額葉和顳葉枕部白質完整性減少,額葉 FA 值降低可能與 PTSD 的注意力與情緒異常有關,而 FA 值與癥狀嚴重程度或創傷負荷無關[42]。大腦放射冠前部 FA 值降低是一個可能導致 PTSD 癥狀的因素,右前放射冠 FA 值與 PTSD 的嚴重程度密切相關,右前放射冠的白質異常可能導致 PTSD 患者情緒調節、注意力、決策和認知的損害[43]。此外,一般創傷后 2 d 被稱為創傷急性期,在臨床觀測中具有較強的指導性意義。Sun 等[44]將 PTSD 患者的創傷急性期與 PTSD 期的島葉處腦白質 FA 值進行對比,發現該數值在下降,而且該數值下降的程度可以用創傷急性期腹內側前額葉處腦白質 FA 值來進行預測,研究者從而得出結論,認為這一獲得性改變是島葉處腦白質異常。
3 結語
本研究以 PTSD、MRI、ACC 等為關鍵詞,對近 20 年相關領域的研究文獻進行共詞分析,通過腦區關鍵結構與 PTSD 癥狀的關聯關系進行文獻計量發現,基于 MRI,患有 PTSD 的患者,其腦區關鍵結構均存在不同程度的異常,而能夠找到直接相關性證據論證的區域有:海馬、ACC 和胼胝體等體積縮小。研究多采用對照試驗的方式,選取 PTSD 患者與對照組,通過對海馬體積、ACC 體積和厚度、胼胝體等體積與對照組進行顯著性差異檢驗,認為腦區關鍵結構異常與 PTSD 癥狀具有一定的相關關系。扣帶回的微結構完整性與 PTSD 的癥狀相關聯[40]。PTSD 相關腦區的灰質體積更小,白質完整性差,FA 值下降,但是 FA 具體數值與癥狀嚴重程度是否相關目前仍有爭議。胼胝體嘴部及膝部的 MD 值改變可能對 PTSD 早期診斷提供依據;左側丘腦的白質完整性改變可能與患者記憶減退相關[43]。
當前該領域的研究雖然成果較為豐富,但是也存在著一些不足,在未來的研究中需要進一步地強化。其一,對 PTSD 的研究采用的樣本量往往較小,且樣本中存在符合情形、凈化程度不夠,從而導致研究結論存在一定的缺陷;其二,對照組選取的標度不統一等問題,也同樣導致部分研究結果不可重復等問題的出現;其三,當前的研究較為忽略 PTSD 患者腦結構,腦結構與功能改變的互動機制的關聯性研究,能夠進一步提升當前的研究深度與廣度。
總之,大腦結構變化,可能是與某些癥狀相關,癥狀影響功能從而影響大腦結構改變。目前 PTSD 需要探索的地方非常之多,對腦白質的研究還需要排除其他可導致大腦結構改變的疾病的干擾。未來研究的方向更傾向于找到特異性更高的腦區或者某個部位的結構改變來進行對 PTSD 的診斷及治療的預測。