Studieidentifikation

Figur 1 beskriver resultater på hvert niveau af vores undersøgelsesidentifikationsproces. Af de 394 potentielt relevante artikler inkluderede vi 50 strukturelle, 29 funktionelle, syv MRS og otte kombinerede billeddannelses-og genetiske undersøgelser i denne systematiske gennemgang.

proces for Studievalg

strukturelle MR-studier

grå Stof strukturelle MR

grå Stof har været et tidligt fokus for neuroimaging forskning i psykiatriske sygdomme. Ved hjælp af anatomisk sandsynlighedsestimering (ALE) viste en metaanalyse af 37 undersøgelser omfattende gråstofunderskud i frontale, limbiske og subkortikale underskud i schisofreni sammenlignet med sunde kontroller.26 tilsvarende gråstofreduktioner blev fundet i anterior cingulate og insula i en ale meta – analyse af patienter med BD sammenlignet med sunde kontroller.27 En nylig analyse, der forsøger kvantitativt, omend ikke direkte, kontrasterer gråstofunderskud i en række psykiatriske lidelser, herunder schisofreni og BD, ved hjælp af meta-analytiske teknikker fundet delt fald i dorsal anterior cingulate og anterior insula, områder af hjernen, der tilskrives salience-netværkene.28

fyrre undersøgelser undersøgte eksplicit forskelle i gråt stof på tværs af psykosespektret siden 2005, men kun sytten af dem blev udført ved magnetfeltstyrker på 3t. Alle undtagen en undersøgelse omfattede forsøgspersoner, der blev medicineret på scanningstidspunktet, og kun et mindretal af studierne fokuserede på patienter i første episode (tabel 1). Tab af kortikalt gråt stof forekommer udbredt i schisofreni, men mindre omfattende29,30,31 eller endda fravær32, 33 i BD. Det er blevet foreslået som en mellemliggende fænotype på tværs af sygdomskategorier, muligvis afspejler levetidspsykosebyrde, med patienter diagnosticeret med schisofreni og schisoaffektiv lidelse, der viser omfattende neokortikale og subkortikale gråstofreduktioner, og mindre reduktioner begrænset til frontotemporale regioner i BD.29 yderligere støtte til dette koncept er en nylig undersøgelse foretaget af Song et al. patienter med BD og rapporterede en negativ sammenhæng mellem sværhedsgraden af vrangforestillinger og frontale gråstofvolumener samt omfanget af hallucinationer og højre uncus gråstofvolumen på tværs af diagnostiske grupper.34 undersøgelse af subkortikale områder i hjernen antyder undersøgelser konsekvent,at hippocampal volumenreduktion kan være en funktion,der deles på tværs af psykosespektret,35, 36,37, med et flertal af undersøgelser, der rapporterer, at volumentab er større i schisofreni sammenlignet med BD, 38 selv når man undersøger individuelle hippocampale underfelter.35, 39 tilsvarende,tidlige undersøgelser antyder, at thalamus-volumenreduktioner er til stede på tværs af sygdomskategorier, 36, 40 men senere rapporter med større prøvestørrelser registrerede kun denne funktion i schisofreni.29, 41 Fund er mere inkonsekvente med hensyn til amygdalavolumen, som er rapporteret at være upåvirket i begge diagnostiske grupper,42, 43 faldt kun i schisofreni,44 faldt mere markant i schisofreni sammenlignet med BD45 og omvendt.37 rapporter om basale gangliervolumener er også modstridende, hvor nogle finder volumenforøgelse46, 47 eller fald48, 49,der deles på tværs af sygdomme, abnormiteter i schisofreni, men ikke BD, 34, 36 eller mangel på abnormiteter i begge diagnostiske grupper (undtagen nucleus accumbens).50 disse kontrasterende rapporter afspejler sandsynligvis heterogeniteten på tværs af undersøgelser med hensyn til patientkarakteristika, medicineksponering, dataindsamling og dataanalysemetoder.

signifikant kortikalt og subkortisk volumentab, der ligner det kroniske sygdomsstadium, er allerede rapporteret hos patienter i første episode. Mens mange af områderne med tab af gråt stof ser ud til at overlappe hinanden på tværs af diagnostiske grupper, antyder flere rapporter større abnormiteter i første episode schisofreni sammenlignet med første episode BD, både med hensyn til volumentab45, 51 og rumlig udstrækning.40, 52 det er måske ikke overraskende, at Pina-Camacho et al. rapporterede, at alder ved første begyndelse af psykose modulerede strukturelle abnormiteter på en ikke-lineær og diagnoseafhængig måde. Specifikt rapporterer de, at patienter med en tidligere begyndelse af en schisofrenispektrumforstyrrelse havde den mest signifikante ventrikulære og basale ganglierforstørrelse sammen med den største frontotemporal kortikale volumen-og tykkelsesunderskud blandt diagnostiske grupper, hvor patienter med affektiv lidelse havde mindre omfattende kortikale underskud, der igen var mere fremtrædende hos dem med yngre alder af psykose.53 ingen af undersøgelserne undersøgte imidlertid medicin na-patienter, hvilket gjorde det umuligt endeligt at konkludere, at observerede gruppeforskelle i gråstofabnormiteter skyldes iboende forskelle på tværs af det diagnostiske spektrum snarere end sekundære til differentiel eksponering for psykotrope lægemidler.

strukturel MR i hvidt stof

abnormiteter i hvidt stof er rapporteret at være udbredt i både schisofreni og BD. En aktivering Sandsynlighed estimering meta-analyse viste nedsat FA i første episode schisofreni sammenlignet med sunde kontroller på tværs af commissural, association, og projektionskanaler, med hovedinddragelse af den ringere fronto-occipital fasciculus, ringere langsgående fasciculus, cingulum bundle, og corpus callosum.54 tilsvarende rapporterede en metaanalyse af femten DTI-undersøgelser i BD nedsat FA i alle typer kanaler sammenlignet med sunde kontroller med de mest robuste fald i den ringere fronto-occipital fasciculus.55 fund antyder en delt rumlig fordeling af hvide stofintegritetsunderskud på tværs af sygdomsspektret, men tillader ingen slutning om sammenligneligheden i størrelsen af abnormiteter.alle undtagen en omfattede patienter, der blev medicineret på tidspunktet for vurderingen, og kun to fokuserede på patienter i første episode (tabel 2). Det er slående, at størstedelen af undersøgelser udført hos kroniske patienter på psykotrope lægemidler viser fald i hvidt stofintegritet, der ikke forekommer forskellige på tværs af diagnostiske grupper. Region af interesseanalyser viser delte FA-fald i uncinate fasciculus, corona radiata, forreste lem af den indre kapsel, anterior og posterior thalamisk stråling og corpus callosum.56,57,58,59,60 dette bekræftes også af Skudlarski og kolleger, der hidtil har gennemført den største undersøgelse og fundet en tæt aftale mellem rumlige fordelinger og størrelser i FA-reduktioner vurderet med hele hjerne TBSS på tværs af diagnostiske grupper. Interessant nok rapporterede de højere varians hos patienter med psykotisk BD, hvilket tyder på større heterogenitet i hvide stofintegritetsabnormiteter sammenlignet med patienter med schisofreni.61 heterogenitet kan også forklare uoverensstemmelser med Anderson og kolleger,der fandt fa-reduktioner i tidsmæssigt og occipitalt hvidt stof i schisofreni, men ikke bipolar I-lidelse, 62 og Knoechel og kolleger, der rapporterer, at størrelsen af hvide stofintegritetsabnormiteter i venstre cingulum og højre uncinate fasciculus er større i schisofreni end BD.38

In first episode patients, no white matter volume abnormalities or no differences across diagnostic groups were observed63. Den eneste undersøgelse til dato, der undersøgte mikrostruktur af hvidt stof i medicin-na-Kurt og minimalt behandlede patienter, fandt en delt stigning i MD i et stort antal hvide stofkanaler på tværs af diagnostiske kategorier, men viste, at patienter med første episode BD havde nedsat FA i cingulum, intern kapsel, og bageste hjerneområder, der ikke var tydelige i første episode.64

funktionelle MR-studier

opgave funktionel MR

i alt tretten undersøgelser, Alle hos kronisk medicinske patienter, har direkte kontrasteret funktionelle aktiveringsmønstre i BD og schisofreni ved hjælp af forskellige opgaver (tabel 3). I arbejdshukommelsesopgaver observerer undersøgelser stort set engagement af de samme hjernenetværk i sunde kontroller og patienter på tværs af psykosespektret, men finder ændringer i aktiveringsmønstre inden for disse netværk. Et graderet mønster af gruppeforskelle i amplituden af BOLD-signalet er blevet rapporteret i flere undersøgelser, med den største ændring, der typisk er rapporteret ved schisofreni, og mere subtil eller mangel på abnormiteter i BD.65,66,67 Fund er mere inkonsekvente, med både hypo – og hyperaktivering rapporteret, hvilket kan forklares med forskellige, men overlappende, inverterede U-formede aktiveringskurver afhængigt af opgavens vanskelighed68 på tværs af psykosespektret med mindre unormale aktiveringsmønstre i BD sammenlignet med schisofreni. Alternativt er det muligt, at disse mønstre for differentiel aktivering kunne repræsentere kompenserende processer eller sekundære virkninger af primære ændringer i signalbehandling. Større opgaverelaterede ændringer i schisofreni sammenlignet med BD blev også rapporteret i en verbal flydende opgave,69 men ikke en sætningsafslutningsopgave,70 eller følelsesmæssigt fremtrædende hukommelsesopgaver,71, 72 sidstnævnte forekommer mere ændret i BD end schisofreni. Desuden forekommer aktivering under belønningsforventning i det ventrale striatum nedsat i schisofreni, men ikke patienter med BD i manisk tilstand.73 forfatterne spekulerede i, at striatal dopamindysfunktion, som klinisk kunne udtrykkes som anhedoni, kan ligge til grund for deres fund.

hviletilstand funktionel MR

undersøgelse af funktionel forbindelse i hvile er blevet stadig mere populær, dels fordi forskelle i opgavens ydeevne mellem grupper ikke behøver at redegøres for i dette paradigme.74 en estimering af aktiveringssandsynlighed af meta-analyse af undersøgelser af hviletilstand i hele hjernen antyder nedsat aktivitet i den mediale præfrontale hjernebark, venstre hippocampus, posterior cingulatbark og precuneus (alle områder af hjernen, der typisk er konceptualiseret som en del af standardtilstandsnetværk75) samt øget aktivitet i den lingual gyrus.76 En nylig gennemgang, der forsøgte at forene metodologiske forskelle i schisofreni-undersøgelser, antydede, at øget funktionel forbindelse var et replikeret fund.77 i en kvalitativ systematisk gennemgang rapporterede Vargas og kolleger afvigende hviletilstandsforbindelse mellem frontale og meso-limibiske områder i BD sammenlignet med kontroller.78

alle de seksten hviletilstandsstudier, der sammenlignede forbindelse på tværs af diagnostiske grupper inkluderet her, blev udført hos patienter, der blev medicineret på scanningstidspunktet (Tabel 4). Standardtilstandsnetværket, et hjernenetværk i stor skala, der er mere aktivt i hvile og har været impliceret i selvhenvisende tænkning, er måske det mest studerede. BD er kendetegnet ved reduceret standardtilstand netværksforbindelse til hippocampus og fusiform gyrus samt øget forbindelse med den primære visuelle hjernebark, og schisofreni er kendetegnet ved unormal rekruttering af den frontale polarbark og basalganglier.79 den hidtil største undersøgelse, der undersøgte standardtilstandsnetværksforbindelse med ICA, rapporterede forbindelsesreduktioner i den mediale præfrontale hjernebark, den forreste cingulate hjernebark, den bageste cingulate hjernebark og precuneus på tværs af psykosespektret, men fandt også, at selektive knudepunkter i netværket ser ud til at være differentielt påvirket i schisofreni og BD.80 den samme gruppe rapporterede også afvigende forbindelse mellem standardtilstanden og et fronto-occipital netværk som delt sygdomsfunktion i schisofreni og BD, hvorimod øget forbindelse mellem fronto-temporal og mesolimbic regioner kun var tydelig i BD, og nedsat forbindelse mellem sensorisk-motorisk og mesolimbisk områder var begrænset til schisofreni.81 andre rapporterer inden for og mellem netværksforbindelse falder inden for et cingulo-opercular netværk og mellem et cingulo-opercular og cerebellar netværk, der deles på tværs af sygdomme, nedsat forbindelse mellem cingulo-opercular og salience netværk kun i BD, og nedsat forbindelse mellem cingulo-opercular og fronto-parietal netværk kun i schisofreni. Især standardtilstand netværksforbindelse blev ikke rapporteret unormal.82 tilsvarende rapporterede Baker og kolleger forstyrrelser i hviletilstand af kortikale associeringsnetværk, fortrinsvis det frontoparietale kontrolnetværk, men ikke standardtilstandsnetværkets abnormiteter.83

Resting state studies of non-neocortical structures revealed distinct patterns of thalamic84 and amygdalar85 dysconnectivity in schisophrenia and BD, men ingen forskelle på tværs af diagnostiske grupper i hippocampal38, 86 tilslutning. Undersøgelse af forbindelse på tværs af hele hjernen med global hjerneforbindelse, et mål, der beregner forbindelsesstyrken i hver region i hjernen med hver anden region i hjernen, blev rapporteret at være lavere i schisofreni end i sunde kontroller, mens patienter med BD havde mellemliggende global forbindelsesstyrke, der var signifikant forskellig fra både patienter med schisofreni og sunde kontroller.87

undersøgelser af magnetisk resonansspektroskopi

der er væsentlige beviser for, at neurometabolitniveauer ændres i både schisofreni og BD. En metaanalyse, der samler data fra 146 undersøgelser, antyder fald i NAA i frontallappen, hippocampus, thalamus og basalganglier i schisofreni, men kun i basalganglierne og frontallappen i BD.88 en anden metaanalyse, der opsummerede fund af glutamatergiske abnormiteter i 28 studier i schisofreni, afslørede et fald i medial frontal glutamat sammenlignet med sunde kontroller,89 men størstedelen af undersøgelserne blev udført hos medicinske patienter. I modsætning hertil antyder flere rapporter en forhøjelse af glutamatergiske indekser hos ikke-medicinske patienter med schisofreni i den mediale præfrontale bark, striatum og hippocampus.90,91,92,93 en mindre meta-analyse i BD, herunder ni undersøgelser, der måler Glk (en kombination af glutamat og glutamin) på tværs af forskellige områder af hjernen, antydede, at denne metabolit kan være højere hos patienter med BD sammenlignet med kontroller, uanset medicinstatus.94 samlet set ser det ud til, at nogle af neurometabolitændringerne, specifikt nedsat NAA i frontalbarken og basale ganglier kan deles på tværs af sygdomsspektret, mens andre måske ikke.imidlertid er undersøgelser, der direkte kontrasterer neurometabolitter i BD og schisofreni, sparsomme. Alle disse undersøgelser anvendte enkeltvoksel1 H-MRS placeret i kortikale områder af hjernen og blev udført hos kronisk syge patienter, der blev medicineret på vurderingstidspunktet, oftest med meget små prøvestørrelser (tabel 5). Molina og kolleger var de første til at rapportere, at naa/Cr-fald i venstre, men ikke den højre dorsolaterale præfrontale bark var større i schisofreni end i BD, uden cho/Cr-abnormiteter værdsat i begge grupper.95 Fund blev delvist replikeret af Kalayci og kolleger, der rapporterede et universelt fald i venstre og højre dorsolateral prefrontal bark NAA/Cr på tværs af diagnostiske grupper, men et fald i Cho/Cr kun i BD og schisoaffektiv lidelse, men ikke schisofreni sammenlignet med kontroller.96 anterior cingulatbarkmetabolitmålinger ved 1.5 Tesla var kun tegn på forhøjelser af Cho/Cr i schisofreni uden påviselige abnormiteter i NAA/Cr på tværs af grupper.97 på grund af en senere rapport om nedsatte Cr-niveauer hos akut syge patienter med schisofreni, men ikke BD, er det imidlertid uklart, om fund kan tilskrives CR-ændringer snarere end cho-eller NAA-ændringer.98 i venstre heschls gyrus -, Glu -, NAA-og inositolniveauer viste sig at være nedsat i BD, men ikke i schisofreni sammenlignet med sunde kontroller, mens der ikke blev påvist nogen metabolitabnormaliteter i nogen af diagnosegrupperne i højre heschls gyrus, hvilket tyder på en lateraliseret abnormitet i den dominerende halvkugle.99 kun en undersøgelse til dato har undersøgt GABA med rapporter om perisylvian GABA-forhøjelser hos patienter med schisofreni, men ikke dem med BD, sammenlignet med sunde kontroller.100

Imaging-genetiske undersøgelser

otte undersøgelser, Alle hos medicinske patienter, har undersøgt forhold mellem billeddannelse og genetiske markører på tværs af sygdomsspektret (Tabel 6). I verbale flydende opgaver blev der observeret signifikant diagnose ved genotype-interaktioner med opgaverelaterede aktiveringer for Neuregulin 1.101 forstyrret i Schisofreni-genet 1 (skive 1102) og D-aminosyreoksidasen (se ref. 103) gen. Interessant nok blev der fundet et beskedent forhold mellem hvidt stofvolumen og et antal schisofrenirisikogener på tværs af psykosespektret og i sunde kontroller, hvilket antyder,at kumulative genetiske risici kan hjælpe med at forklare omfanget af observerede ændringer i hvidt stof, 104 men andre risikogener viste ikke sådanne forhold.105