Study identification

figuur 1 beschrijft de resultaten op elk niveau van ons onderzoeksidentificatieproces. Van de 394 potentieel relevante artikelen, we opgenomen 50 structurele, 29 functionele, zeven MRS, en acht gecombineerde beeldvorming en genetische studies in deze systematische review.

proces van onderzoeksselectie

structurele MRI-onderzoeken

grijze stof structurele MRI

vroege focus van neuroimaging onderzoek in psychiatrische ziekten. Met behulp van anatomical likelihood estimation (ALE), toonde een meta-analyse van 37 studies uitgebreide grijze stof tekorten in frontale, limbische en subcorticale tekorten bij schizofrenie in vergelijking met gezonde controles.In een ALE – meta-analyse van patiënten met BD werden eveneens reducties van grijze stof gevonden in anterior cingulate en insula in vergelijking met gezonde controles.27 Een recente analyse die probeert om kwantitatief, zij het niet direct, grijze stof tekorten in een aantal psychiatrische stoornissen, met inbegrip van schizofrenie en BD, met behulp van meta-analytische technieken gevonden gedeelde afname in de dorsale anterior cingulate en anterior insula, gebieden van de hersenen die worden toegeschreven aan de salience netwerken.28

veertig studies onderzochten expliciet verschillen in grijze stof in het psychosespectrum sinds 2005, maar slechts zeventien daarvan werden uitgevoerd bij magnetische veldsterktes van 3T. Op één na werden alle onderzoeken uitgevoerd met proefpersonen die op het moment van scannen medicatie kregen toegediend, en slechts een minderheid van de onderzoeken richtte zich op patiënten met de eerste episode (Tabel 1). Corticale grijze massa volumeverlies komt wijdverspreid voor bij schizofrenie, maar minder extensief29, 30, 31 of zelfs afwezig 32, 33 bij BD. Het is voorgesteld als een intermediair fenotype voor alle ziektecategorieën, mogelijk als gevolg van levenslange psychoselast, waarbij patiënten gediagnosticeerd met schizofrenie en schizoaffectieve stoornis uitgebreide neocorticale en subcorticale grijze stofreducties vertonen, en kleinere reducties beperkt tot frontotemporale regio ‘ s in BD.29 verdere ondersteuning van dit concept is een recente studie van Song et al. de who onderzocht grijze stofvolumes bij niet-medicinale patiënten met schizofrenie en BD en rapporteerde een negatieve correlatie tussen de ernst van wanen en frontale grijze stofvolumes, evenals de mate van hallucinaties en rechts uncus grijze stof volume over diagnostische groepen.Onderzoeken subcorticale gebieden van de hersenen, studies consequent suggereren dat hippocampale volume reductie kan een functie die wordt gedeeld over de psychose spectrum, 35, 36, 37, met een meerderheid van de studies melden dat volume verlies groter is bij schizofrenie in vergelijking met BD, 38 zelfs bij het onderzoeken van individuele hippocampale subvelden.35, 39 ook vroege studies suggereren dat thalamus volume reducties aanwezig zijn in alle ziektecategorieën, 36, 40 maar latere rapporten met grotere steekproefgrootte ontdekten Dit kenmerk alleen bij schizofrenie.De bevindingen zijn meer inconsistent met betrekking tot het Amygdala-volume, waarvan is gemeld dat het niet werd beïnvloed in beide diagnostische groepen,42, 43 namen alleen af bij schizofrenie,44 meer opvallend namen af bij schizofrenie in vergelijking met BD45 en vice versa.37 rapporten over basale ganglia volumes zijn ook tegenstrijdig waar sommige vinden volume toegenomen46, 47 of afnemen48, 49 dat wordt gedeeld over ziekten, afwijkingen bij schizofrenie maar niet BD, 34, 36 of gebrek aan afwijkingen in beide diagnostische groep (met uitzondering van de nucleus accumbens).Deze contrasterende rapporten weerspiegelen waarschijnlijk de heterogeniteit tussen de studies met betrekking tot de kenmerken van de patiënt, blootstelling aan medicatie, data-acquisitie en data-analysemethoden.

Significant corticaal en subcorticaal volumeverlies dat lijkt op het chronische ziektestadium, zijn al gemeld bij patiënten met een eerste episode. Hoewel veel van de gebieden met grijze massa verlies lijken te overlappen tussen diagnostische groepen, verschillende rapporten suggereren grotere afwijkingen in de eerste episode schizofrenie in vergelijking met de eerste episode BD, zowel in termen van volume verlies45, 51 en ruimtelijke omvang.40, 52 het is misschien niet verwonderlijk dat Pina-Camacho et al. gemeld dat de leeftijd bij het eerste begin van de psychose gemoduleerde structurele afwijkingen op een niet-lineaire en diagnose-afhankelijke manier. In het bijzonder melden ze dat patiënten met een eerder begin van een schizofreniespectrumstoornis de meest significante ventriculaire en basale ganglia vergroting hadden samen met de grootste fronto-temporale corticale volume-en diktetekorten onder diagnostische groepen, met affectieve stoornis patiënten met minder uitgebreide corticale tekorten die opnieuw prominenter waren bij degenen met jongere leeftijd van begin van psychose.In geen van de studies werden echter nog niet eerder met medicatie behandelde patiënten onderzocht, waardoor het onmogelijk werd om definitief te concluderen dat waargenomen groepsverschillen in grijze stofafwijkingen te wijten zijn aan intrinsieke verschillen in het diagnostische spectrum in plaats van secundair aan differentiële blootstelling aan psychotrope geneesmiddelen.

structurele MRI van de witte stof

afwijkingen in de witte stof zijn wijdverspreid bij zowel schizofrenie als BD. Een meta-analyse van de activeringswaarschijnlijkheid toonde een verminderde FA aan in de eerste episode schizofrenie vergeleken met gezonde controles in de commissurale, associatie-en projectie traktaten, met de belangrijkste betrokkenheid van de inferieure fronto-occipitale fasciculus, inferieure longitudinale fasciculus, cingulumbundel en corpus callosum.Evenzo, een meta-analyse van vijftien DTI studies in BD gemeld verminderde FA in alle soorten traktaten in vergelijking met gezonde controles, met de meest robuuste dalingen in de inferieure fronto-occipitale fasciculus.De bevindingen wijzen op een gedeelde ruimtelijke verdeling van de integriteitstekorten van witte stof over het ziektespectrum, maar laten geen gevolgtrekking toe over de vergelijkbaarheid in grootte van afwijkingen.

Elf studies contrasteneerden de integriteit van witte stof bij schizofrenie en BD; op één na alle patiënten die op het moment van de beoordeling medicatie kregen, en slechts twee waren gericht op patiënten met de eerste episode (Tabel 2). Het is opvallend dat de meerderheid van de studies die bij chronische patiënten op psychotrope medicijnen worden uitgevoerd daling van de integriteit van de witte stof tonen die niet verschillend over kenmerkende groepen lijken. Regio van belang analyses tonen gedeelde fa dalingen in de uncinate fasciculus, corona radiata, voorste ledemaat van de interne capsule, voorste en achterste thalamische straling, en corpus callosum.56,57,58,59,60 dit wordt ook bevestigd door Skudlarski en collega ‘ s die de grootste studie tot nu toe uitgevoerd en vond een nauwe overeenkomst tussen ruimtelijke distributies en magnitudes in fa reducties beoordeeld met hele hersenen TBSS over diagnostische groepen. Interessant is dat ze een hogere variantie meldden bij patiënten met psychotische BD, wat wijst op een grotere heterogeniteit in witte stof integriteitsafwijkingen in vergelijking met patiënten met schizofrenie.Heterogeniteit kan ook discrepanties verklaren met Anderson en collega ’s die FA-reducties vonden in de temporale en occipitale witte stof bij schizofrenie,maar niet bij bipolaire I-stoornis, 62 en Knoechel en collega’ s die melden dat de omvang van witte stof-integriteitsafwijkingen in het linker cingulum en rechter uncinaat fasciculus groter is bij schizofrenie dan BD.38

In first episode patients, no white matter volume abnormalities or no differences across diagnostic groups were observed63. De enige studie tot nu toe die de microstructuur van de witte stof onderzocht bij medicijnnaïeve en minimaal behandelde patiënten vond een gedeelde toename in MD in een groot aantal witte stofgebieden in diagnostische categorieën, maar toonde aan dat patiënten met eerste episode BD fa in de cingulum, interne capsule en posterieure hersengebieden hadden verlaagd, wat niet duidelijk was in de eerste episode schizofrenie.

functionele MRI-onderzoeken

taak functionele MRI

in totaal dertien onderzoeken, alle bij patiënten met chronisch medicinale medicatie, hebben functionele activeringspatronen bij BD en schizofrenie rechtstreeks vergeleken met verschillende taken (Tabel 3). In werkgeheugentaken, onderzoeken nemen grotendeels betrokkenheid van dezelfde hersenennetwerken in gezonde controles en patiënten over het psychosisspectrum waar, maar vinden veranderingen in activeringspatronen binnen die netwerken. Een gesorteerd patroon van groepsverschillen in de amplitude van het vetgedrukte signaal is gemeld in verschillende studies, met de grootste verandering meestal gemeld bij schizofrenie, en meer subtiele of gebrek aan afwijkingen bij BD.65,66,67 bevindingen zijn meer inconsistent, met zowel hypo – als hyper-activering gemeld, wat kan worden verklaard door verschillende, maar overlappende, omgekeerde U-vormige curven van activering afhankelijk van taak moeilijkheid68 over het psychosespectrum, met minder abnormale activatiepatronen bij BD in vergelijking met schizofrenie. Als alternatief is het mogelijk dat deze patronen van differentiële activering compenserende processen of secundaire effecten van primaire veranderingen in signaalverwerking kunnen vertegenwoordigen. Grotere taakgerelateerde veranderingen bij schizofrenie in vergelijking met BD werden ook gemeld in een verbale vloeiendheidstaak,69 maar geen zinvoltooitaak,70 of emotioneel saillante geheugentaken,71, 72 de laatste leken meer veranderd in BD dan schizofrenie. Bovendien lijkt de activering tijdens het anticiperen op de beloning in het ventrale striatum afgenomen bij schizofrenie, maar niet bij patiënten met BD in een manische toestand.De auteurs speculeerden dat striatale dopamine disfunctie, die klinisch kan worden uitgedrukt als anhedonie, kan ten grondslag liggen aan hun bevinding.

rusttoestand functionele MRI

het Onderzoek van functionele connectiviteit tijdens rust is steeds populairder geworden, mede omdat de taakuitvoering verschillen tussen de groepen moeten niet worden opgenomen in dit model.Een meta-analyse van de activeringswaarschijnlijkheid van studies naar de rusttoestand van de hele hersenen bij schizofrenie suggereert een verminderde activiteit in de mediale prefrontale cortex, linker hippocampus, posterieure cingulate cortex en precuneus (alle gebieden van de hersenen die typisch worden geconceptualiseerd als onderdeel van het standaardmodus netwerk75), evenals een verhoogde activiteit in de linguale gyrus.In een recente studie waarin werd geprobeerd de methodologische verschillen in schizofreniestudies met elkaar te verzoenen, werd gesuggereerd dat een verhoogde functionele connectiviteit een gerepliceerde bevinding was.77 in een kwalitatieve systematische beoordeling rapporteerden Vargas en collega ‘ s een afwijkende rusttoestand connectiviteit tussen frontale en Meso-limibische gebieden in BD in vergelijking met controles.78

alle zestien studies in rusttoestand waarin de connectiviteit tussen de diagnostische groepen die hier zijn opgenomen, werd vergeleken, werden uitgevoerd bij patiënten die op het moment van het scannen medicatie kregen (Tabel 4). Het standaardmodusnetwerk, een grootschalig hersenennetwerk dat in rust actiever is en betrokken is bij zelfreferentieel denken, is misschien wel het meest bestudeerd. Een vroeg rapport bij acuut zieke patiënten met schizofrenie en BD identificeerde de mediale prefrontale cortex als belangrijke plaats van gedeelde abnormaliteit, met BD wordt gekenmerkt door verminderde standaardmodus netwerkconnectiviteit met de hippocampus en spoelvormige gyrus evenals verhoogde connectiviteit met de primaire visuele cortex, en schizofrenie wordt gekenmerkt door abnormale rekrutering van de frontale polaire cortex en de basale ganglia.De grootste studie tot nu toe naar standaardmodus netwerkconnectiviteit met ICA rapporteerde connectiviteitsverminderingen in de mediale prefrontale cortex, anterior cingulate cortex, posterior cingulate cortex en precuneus over het psychosespectrum, maar vond ook dat selectieve knooppunten binnen het netwerk verschillend lijken te worden beïnvloed bij schizofrenie en BD.Dezelfde groep meldde ook afwijkende connectiviteit tussen de standaardmodus en een fronto-occipitaal netwerk als gedeeld ziektekenmerk in schizofrenie en BD, terwijl verhoogde connectiviteit tussen fronto-temporale en mesolimbische regio ‘ s alleen zichtbaar was in BD, en verminderde connectiviteit tussen sensorisch-motorische en mesolimbische gebieden beperkt was tot schizofrenie.81 anderen rapporteren binnen en tussen netwerkconnectiviteit dalingen binnen een cingulo-operculair netwerk en tussen een cingulo-operculair en cerebellair netwerk die gedeeld worden over ziekten, verminderde connectiviteit tussen het cingulo-operculair en salience netwerk alleen in BD, en verminderde connectiviteit tussen cingulo-operculair en fronto-pariëtaal netwerk alleen bij schizofrenie. Met name de standaardmodus netwerkconnectiviteit werd niet abnormaal gemeld.82 evenzo rapporteerden Baker en collega ‘ s in rusttoestand connectiviteit verstoringen van corticale associatie netwerken, bij voorkeur de frontoparietal control netwerk, maar niet standaard modus netwerk afwijkingen, in schizofrenie en BD.83

rusttoestand studies van niet-neocorticale structuren geopenbaard verschillende patronen van de thalamic84 en amygdalar85 dysconnectivity schizofrenie en BD, maar geen verschillen tussen de diagnostische groepen in hippocampal38, 86 connectiviteit. Het onderzoeken van connectiviteit in het hele brein met globale connectiviteit, een maat die de connectiviteitssterkte berekent van elk deel van de hersenen met elk ander deel van de hersenen, bleek lager te zijn bij schizofrenie dan bij gezonde controlegroepen, terwijl patiënten met BD een gemiddelde globale connectiviteitssterkte hadden die significant verschilde van zowel patiënten met schizofrenie als gezonde controlegroepen.Onderzoek naar magnetische resonantiespectroscopie

Er is substantieel bewijs dat neurometabolietspiegels veranderd zijn bij zowel schizofrenie als BD. Een meta-analyse die gegevens bundelt uit 146 studies suggereert een afname van NAA in de frontale kwab, hippocampus, thalamus en basale ganglia bij schizofrenie, maar alleen in de basale ganglia en frontale kwab bij BD.Een andere meta-analyse die de bevindingen van glutamaterge afwijkingen in 28 onderzoeken bij schizofrenie samenvatte, toonde een afname aan van mediaal frontaal glutamaat in vergelijking met gezonde controlegroep 89,maar de meeste studies werden uitgevoerd bij patiënten met medicinale medicatie. Tegenovergesteld, suggereren verscheidene rapporten een verhoging van glutamaterge indices bij niet-medicinale patiënten met schizofrenie in de mediale prefrontale cortex, striatum, en hippocampus.90,91,92,93 een kleinere meta-analyse in BD, waaronder negen studies waarin Glx (een combinatie van glutamaat en glutamine) in verschillende gebieden van de hersenen werd gemeten, suggereerde dat deze metaboliet hoger kan zijn bij patiënten met BD in vergelijking met de controlegroep, ongeacht de medicatiestatus.94 bij elkaar genomen, lijkt het erop dat sommige neurometaboliet veranderingen, met name verminderde NAA in de frontale cortex en basale ganglia kunnen worden gedeeld over het ziektespectrum, terwijl anderen niet.

echter, studies die direct contrasterende neurometabolieten bij BD en schizofrenie zijn schaars. Al deze studies maakten gebruik van enkelvoudige voxel1 h-MRS geplaatst in corticale gebieden van de hersenen en werden uitgevoerd bij chronisch zieke patiënten die werden behandeld op het moment van de beoordeling, meestal met zeer kleine monstergroottes (Tabel 5). Molina en collega ‘ s waren de eerste die rapporteerden dat NAA/Cr-dalingen in de linker, maar niet de rechter dorsolaterale prefrontale cortex groter waren bij schizofrenie dan bij BD, met geen cho/CR-afwijkingen in beide groepen.95 bevindingen werden gedeeltelijk gerepliceerd door Kalayci en collega ‘ s, die een universele afname in linker en rechter dorsolaterale prefrontale cortex NAA/Cr meldden in diagnostische groepen, maar een afname in Cho/Cr alleen bij BD en schizoaffectieve stoornis, maar niet schizofrenie in vergelijking met controles.Metingen van de Cortexmetaboliet Anterior cingulate bij 1.Tesla wees alleen op verhogingen van Cho/Cr bij schizofrenie zonder waarneembare afwijkingen bij NAA / Cr in de groepen.Echter, vanwege een later rapport van verlaagde CR spiegels bij acuut zieke patiënten met schizofrenie, maar niet BD, is het onduidelijk of de bevindingen zijn toe te schrijven aan CR veranderingen in plaats van Cho of NAA veranderingen.In de gyrus -, Glu -, NAA-en inositolspiegels van de linker Heschl werden lagere concentraties gevonden bij BD, maar niet bij schizofrenie in vergelijking met gezonde controlegroepen, terwijl er in de gyrus van de rechter heschl geen metabolietafwijkingen in beide diagnostische groepen werden gedetecteerd, wat wijst op een lateraliseerde afwijking in de dominante hemisfeer.Tot op heden is GABA slechts in één onderzoek onderzocht, met meldingen van perisylviaanse GABA-verhogingen bij patiënten met schizofrenie, maar niet bij patiënten met BD, in vergelijking met gezonde controlegroepen.100

Imaging-genetic studies

acht studies, alle bij patiënten met medicinale medicatie, hebben de relaties onderzocht tussen imaging en genetische markers over het gehele ziektespectrum (Tabel 6). Bij verbale vloeiendheidstaken werden significante Diagnoses per genotype waargenomen, interacties met taakgerelateerde activaties voor Neureguline 1101 verstoord in Schizofreniegen 1 (DISC 1102) en de D-aminozuuroxidase (zie ref. 103) gene. Interessant is dat een bescheiden relatie tussen witte stof volume en een aantal schizofrenie risico genen werd gevonden over het psychose spectrum en in gezonde controles, wat suggereert dat cumulatieve genetische risico ‘ s kunnen helpen verklaren de mate van waargenomen witte stof veranderingen 104,maar andere risico genen niet vertonen dergelijke relaties.105