identyfikacja badania

Rysunek 1 opisuje wyniki na każdym poziomie procesu identyfikacji badania. Spośród 394 potencjalnie istotnych artykułów w tym systematycznym przeglądzie uwzględniliśmy 50 strukturalnych, 29 funkcjonalnych, siedem MRS i osiem połączonych badań obrazowych i genetycznych.

strukturalne badania MRI

strukturalne badania MRI istoty szarej

Szara Materia jest wczesnym przedmiotem badań neuroobrazowania w chorobach psychiatrycznych. Wykorzystując anatomiczne szacowanie prawdopodobieństwa (ALE), metaanaliza 37 badań wykazała rozległe deficyty substancji szarej w przednich, limbicznych i podkorowych deficytach schizofrenii w porównaniu do zdrowych kontroli.W metaanalizie ALE u pacjentów z BD w porównaniu ze zdrowymi grupami kontrolnymi stwierdzono 26 podobnych redukcji szarej istoty w przednim cingulate i insula.27 niedawne analizy próbujące ilościowo, choć nie bezpośrednio, kontrastować z deficytami szarej materii w wielu zaburzeniach psychicznych, w tym schizofrenii i BD, przy użyciu technik metaanalitycznych, wykazały wspólny spadek w grzbietowej przedniej części cingulate i przedniej wkładce, obszarach mózgu, które są przypisywane sieciom widoczności.28

czterdzieści badań wyraźnie zbadało różnice w materii szarej w spektrum psychozy od 2005 roku, ale tylko siedemnaście z nich przeprowadzono przy sile pola magnetycznego 3T. Wszystkie badania oprócz jednego obejmowały pacjentów, którzy byli leczeni w czasie skanowania, a tylko niewielka część badań koncentrowała się na pacjentach pierwszego epizodu (Tabela 1). Utrata objętości korowej istoty szarej wydaje się powszechna w schizofrenii, ale mniej rozciągliwe29, 30, 31 lub nawet nieobecne32, 33 W BD. Sugerowano, że jest to fenotyp pośredni w różnych kategoriach chorobowych, prawdopodobnie odzwierciedlający obciążenie psychozą przez całe życie, z pacjentami zdiagnozowanymi ze schizofrenią i zaburzeniem schizoafektywnym wykazującymi rozległe redukcje neokortykalnej i podkorowej istoty szarej, a mniejsze redukcje ograniczone do obszarów frontotemporalnych w BD.29 kolejnym potwierdzeniem tej koncepcji jest niedawne badanie Songa et al. who zbadała objętość istoty szarej u pacjentów nieleczonych ze schizofrenią i BD i zgłosiła negatywną korelację między nasileniem urojeń a przednimi objętościami istoty szarej, a także zakresem halucynacji i prawej objętości istoty szarej uncus w grupach diagnostycznych.Badając podkorowe obszary mózgu, badania konsekwentnie sugerują, że zmniejszenie objętości hipokampa może być cechą wspólną w spektrum psychozy,35,36,37, przy czym większość badań donosi,że utrata objętości jest większa w schizofrenii w porównaniu z BD, 38 nawet podczas badania poszczególnych podpór hipokampa.35, 39 podobnie wczesne badania sugerują zmniejszenie objętości wzgórza w różnych kategoriach choroby, 36, 40 ale późniejsze raporty z większymi rozmiarami próbek wykryły tę cechę tylko w schizofrenii.29, 41 wyniki są bardziej niespójne w odniesieniu do objętości ciała migdałowatego, która nie uległa zmianie w obu grupach diagnostycznych, 42, 43 zmniejszyła się tylko w schizofrenii, 44 bardziej wyraźnie zmniejszyła się w schizofrenii w porównaniu z bd45 i odwrotnie.Raporty dotyczące objętości zwojów podstawnych są również sprzeczne, w przypadku których niektórzy stwierdzają zwiększenie objętości46, 47 lub zmniejszenie objętości48, 49,które jest wspólne dla chorób, nieprawidłowości w schizofrenii, ale nie BD, 34, 36 lub brak nieprawidłowości w żadnej z grup diagnostycznych (z wyjątkiem jądra półleżącego).50 te kontrastujące raporty prawdopodobnie odzwierciedlają heterogeniczność w badaniach w odniesieniu do cech pacjentów, ekspozycji na leki, gromadzenia danych i metod analizy danych.

u pacjentów z pierwszego epizodu odnotowano już znaczną utratę objętości korowej i podkorowej, która przypomina stadium choroby przewlekłej. Podczas gdy wiele obszarów z utratą istoty szarej wydaje się pokrywać w grupach diagnostycznych, kilka raportów sugeruje większe nieprawidłowości w pierwszym epizodzie schizofrenii w porównaniu do pierwszego epizodu BD, zarówno pod względem utraty objętości45, 51 i zasięgu przestrzennego.40, 52 nic dziwnego, że Pina-Camacho et al. stwierdzono, że wiek na początku psychozy modulował nieprawidłowości strukturalne w sposób nieliniowy i zależny od diagnozy. W szczególności, donoszą, że pacjenci z wcześniejszym wystąpieniem schizofrenii zaburzenia spektrum miał najbardziej znaczące rozszerzenie zwojów komorowych i podstawnych wraz z największym frontowo-skroniowych korowych objętości i grubości deficytów wśród grup diagnostycznych, z zaburzeniami afektywnymi pacjentów o mniej rozległych deficytów korowych, które były ponownie bardziej widoczne u osób z młodszym wieku wystąpienia psychozy.Jednak żadne z badań nie dotyczyło pacjentów wcześniej nieleczonych lekami, co uniemożliwiało ostateczne stwierdzenie, że obserwowane różnice grupowe w nieprawidłowościach istoty szarej wynikają z wewnętrznych różnic w spektrum diagnostycznym, a nie są wtórne do różnicowej ekspozycji na leki psychotropowe.

strukturalny rezonans magnetyczny istoty białej

nieprawidłowości dotyczące istoty białej są szeroko rozpowszechnione zarówno w schizofrenii, jak i w BD. Metaanaliza oszacowania prawdopodobieństwa aktywacji wykazała zmniejszenie FA w schizofrenii pierwszego epizodu w porównaniu do zdrowych kontroli w obrębie traktów komisuralnych, asocjacyjnych i projekcyjnych, z głównym udziałem gorszego fasciculusa przednio-potylicznego, gorszego fasciculusa podłużnego, wiązki cingulum i korpusu modzelucha.Podobnie, metaanaliza piętnastu badań DTI w BD wykazała zmniejszenie FA we wszystkich typach dróg oddechowych w porównaniu ze zdrowymi grupami kontrolnymi, z najbardziej silnymi spadkami w dolnym fasciculusie przednio-potylicznym.55 wyniki sugerują wspólny rozkład przestrzenny niedoborów integralności materii Białej w całym spektrum choroby, ale nie pozwalają wnioskować o porównywalności wielkości nieprawidłowości.

jedenaście badań skontrastowało integralność istoty białej w schizofrenii i BD; wszystkie z wyjątkiem jednego obejmowały pacjentów, którzy byli leczeni w czasie oceny, a tylko dwa dotyczyły pacjentów z pierwszym epizodem (Tabela 2). Uderzające jest to, że większość badań prowadzonych u przewlekłych pacjentów na leki psychotropowe wykazują spadek integralności istoty białej, które nie pojawiają się różne w różnych grupach diagnostycznych. Region zainteresowania analizy pokazują wspólne FA zmniejsza się w niecinate fasciculus, Corona radiata, przednia kończyna wewnętrznej kapsuły, przednia i tylna radiacja talamiczna, i ciałko modzelowe.56,57,58,59,60 potwierdza to również Skudlarski i współpracownicy, którzy przeprowadzili największe do tej pory badanie i odkryli ścisłą zgodność między rozkładami przestrzennymi i wielkościami w redukcjach FA ocenianych z tbss całego mózgu w grupach diagnostycznych. Co ciekawe, zgłaszali większą zmienność u pacjentów z psychotycznym BD, co sugerowało większą heterogeniczność nieprawidłowości integralności istoty białej w porównaniu do pacjentów ze schizofrenią.61 heterogeniczność może również wyjaśniać rozbieżności z Andersonem i współpracownikami, którzy odkryli FA zmniejszenie skroniowej i potylicznej istoty białej w schizofrenii, ale nie dwubiegunowego zaburzenia I, 62 i Knoechel i współpracownicy, którzy zgłaszają, że wielkość nieprawidłowości integralności istoty białej w lewym cingulum i prawym uncinate fasciculus jest większa w schizofrenii niż BD.38

In first episode patients, no white matter volume abnormalities or no differences across diagnostic groups were observed63. Jedyne do tej pory badanie badające mikrostrukturę istoty białej u pacjentów wcześniej nieleczonych i leczonych minimalnie wykazało wspólny wzrost MD w dużej liczbie traktów istoty białej w różnych kategoriach diagnostycznych, ale wykazało, że pacjenci z pierwszym epizodem BD mieli zmniejszone FA w cingulum, wewnętrznej kapsułce i tylnych obszarach mózgu, co nie było widoczne w schizofrenii pierwszego epizodu.

badania czynnościowego rezonansu magnetycznego

zadanie czynnościowego rezonansu magnetycznego

łącznie trzynaście badań, wszystkie z udziałem pacjentów przewlekle leczonych, bezpośrednio skontrastowało wzorce aktywacji czynnościowej w BD i schizofrenii przy użyciu różnych zadań (Tabela 3). W zadaniach z pamięcią roboczą badania w dużej mierze obserwują zaangażowanie tych samych sieci mózgowych w zdrowe kontrole i pacjentów w spektrum psychozy, ale znajdują zmiany we wzorcach aktywacji w tych sieciach. W kilku badaniach odnotowano stopniowany wzór różnic grupowych w amplitudzie sygnału pogrubionego, przy czym największe zmiany Zwykle zgłaszano w schizofrenii, a bardziej subtelne lub brak nieprawidłowości w BD.Wyniki 65,66,67 są bardziej niespójne, zarówno z hipo -, jak i hiper-aktywacją zgłaszaną, co może być wyjaśnione przez różne, ale nakładające się, odwrócone krzywe aktywacji w kształcie litery u w zależności od trudności zadania68 w spektrum psychozy, z mniej nienormalnymi wzorcami aktywacji w BD w porównaniu ze schizofrenią. Alternatywnie, jest możliwe, że te wzorce aktywacji różnicowej mogą reprezentować procesy kompensacyjne lub wtórne efekty pierwotnych zmian w przetwarzaniu sygnałów. Większe zmiany związane z zadaniami w schizofrenii w porównaniu do BD odnotowano również w zadaniu płynności werbalnej, 69, ale nie w zadaniu zakończenia zdania, 70 lub emocjonalnie istotnych zadań pamięci, 71, 72 te ostatnie pojawiły się bardziej zmienione w BD niż schizofrenia. Ponadto aktywacja podczas oczekiwania nagrody w prążkowiu brzusznym wydaje się zmniejszona w schizofrenii, ale nie u pacjentów z BD w stanie maniakalnym.Autorzy spekulowali, że zaburzenia czynności dopaminy w prążkowiu, które mogą być klinicznie wyrażone jako anhedonia, mogą być podstawą ich odkrycia.

funkcjonalny rezonans magnetyczny stanu spoczynku

badanie funkcjonalnej łączności w spoczynku staje się coraz bardziej popularne, częściowo dlatego, że różnice w wydajności zadań między grupami nie muszą być uwzględniane w tym paradygmacie.Metaanaliza oceny prawdopodobieństwa aktywacji badań stanu spoczynkowego całego mózgu w schizofrenii sugeruje zmniejszenie aktywności w przyśrodkowej korze przedczołowej, lewym hipokampie, tylnej korze dzwonkowatej i przedkuneuszu (wszystkie obszary mózgu, które są zwykle konceptualizowane jako część sieci trybu domyślnego75), jak również zwiększoną aktywność w zakręcie językowym.Niedawny przegląd próbujący pogodzić różnice metodologiczne w badaniach nad schizofrenią sugerował, że zwiększenie funkcjonalnej łączności powinno być powtórzonym odkryciem.W jakościowym przeglądzie systematycznym Vargas i współpracownicy wykazali nieprawidłowe połączenie stanu spoczynkowego pomiędzy obszarami przednimi i mezo-limibicznymi w BD w porównaniu z grupami kontrolnymi.

wszystkie z szesnastu badań w stanie spoczynkowym porównujących łączność między włączonymi tu grupami diagnostycznymi przeprowadzono u pacjentów, którzy byli leczeni w czasie skanowania (Tabela 4). Sieć trybu domyślnego, wielkoskalowa sieć mózgowa, która jest bardziej aktywna w spoczynku i została zaangażowana w myślenie autotematyczne, jest prawdopodobnie najszerzej badana. Wczesny raport u ciężko chorych pacjentów ze schizofrenią i BD zidentyfikował przyśrodkową korę przedczołową jako główne miejsce wspólnych nieprawidłowości, przy czym BD charakteryzuje się zmniejszoną łącznością sieciową w trybie domyślnym z hipokampem i zakrętem wrzecionowatym, a także zwiększoną łącznością z podstawową korą wzrokową, a schizofrenia charakteryzuje się nieprawidłową rekrutacją przedniej kory biegunowej i zwojów podstawnych.79 największe do tej pory badanie badające łączność sieciową w trybie domyślnym z ICA donosiło o zmniejszeniu łączności w środkowej korze przedczołowej, przedniej korze cingulatowej, tylnej korze cingulatowej i przedkuneuszu w spektrum psychozy, ale odkryło również, że selektywne węzły w sieci wydają się mieć różny wpływ na schizofrenię i BD.Ta sama grupa zgłosiła również nieprawidłową łączność między trybem domyślnym a siecią frontowo-potyliczną jako wspólną cechę choroby w schizofrenii i BD, podczas gdy zwiększona łączność między obszarami frontowo-skroniowymi i mezolimbicznymi była widoczna tylko w BD, a zmniejszona łączność między obszarami sensoryczno-motorycznymi i mezolimbicznymi była ograniczona do schizofrenii.Inni donoszą, że w obrębie i między sieciami zmniejsza się łączność w obrębie sieci cingulo-opercular oraz między siecią cingulo-opercular i móżdżkiem, które są wspólne dla różnych chorób, zmniejsza się łączność między siecią cingulo-opercular i salience tylko w BD oraz zmniejsza łączność między siecią cingulo-opercular i frontowo-ciemieniową tylko w schizofrenii. W szczególności nie zgłoszono nieprawidłowej łączności sieciowej w trybie domyślnym.Podobnie Baker i współpracownicy zgłaszali zakłócenia łączności w stanie spoczynkowym sieci asocjacji korowej, preferencyjnie sieci kontroli frontoparietalnej, ale nie nieprawidłowości sieci trybu domyślnego, w schizofrenii i BD.

badania stanu spoczynkowego struktur innych niż neocortical wykazały wyraźne wzorce dysconnectivity thalamic84 i amigdalar85 w schizofrenii i BD, ale nie stwierdzono różnic między grupami diagnostycznymi w hippocampal38, 86. Badanie łączności w całym mózgu za pomocą global brain connectivity, miary, która oblicza siłę łączności każdego regionu mózgu z każdym innym regionem mózgu, stwierdzono, że jest niższa w schizofrenii niż w zdrowych grupach kontrolnych, podczas gdy pacjenci z BD mieli pośrednią globalną siłę łączności, która znacząco różniła się zarówno od pacjentów ze schizofrenią, jak i zdrowych grup kontrolnych.

badania spektroskopii rezonansu magnetycznego

istnieją istotne dowody na to, że poziom neurometabolitów zmienia się zarówno w schizofrenii, jak i w BD. Metaanaliza zbiorcza danych z 146 badań sugeruje zmniejszenie NAA w płacie czołowym, hipokampie, wzgórzu i zwojach podstawnych w schizofrenii, ale tylko w zwojach podstawnych i płacie czołowym w BD.Inna metaanaliza podsumowująca wyniki nieprawidłowości glutaminergicznych w 28 badaniach dotyczących schizofrenii wykazała zmniejszenie stężenia glutaminianu przyśrodkowo-czołowego w porównaniu ze zdrowymi grupami kontrolnymi 89, ale większość badań przeprowadzono z udziałem pacjentów leczonych lekami. W przeciwieństwie do tego, kilka doniesień sugeruje zwiększenie wskaźników glutaminergicznych u nieleczonych pacjentów ze schizofrenią w środkowej korze przedczołowej, prążkowiu i hipokampie.90,91,92,93 mniejsza metaanaliza w BD, obejmująca dziewięć badań mierzących Glx (połączenie glutaminianu i glutaminy) w różnych obszarach mózgu, sugerowała, że metabolit ten może być wyższy u pacjentów z BD w porównaniu z grupą kontrolną, niezależnie od stanu leków.94 łącznie wydaje się, że niektóre zmiany neurometabolitów, w szczególności zmniejszone NAA w korze czołowej i zwojach podstawnych, mogą być dzielone w całym spektrum choroby, podczas gdy inne mogą nie.

jednak badania bezpośrednio kontrastujące z neurometabolitami w BD i schizofrenii są rzadkie. We wszystkich tych badaniach wykorzystano pojedynczy voxel1 H-MRS umieszczony w obszarach korowych mózgu i przeprowadzono go u przewlekle chorych pacjentów, którzy byli leczeni w czasie oceny, najczęściej z bardzo małymi próbkami (Tabela 5). Molina i współpracownicy jako pierwsi donieśli, że zmniejszenie NAA/Cr w lewej, ale nie w prawej grzbietowo-bocznej korze przedczołowej było większe w schizofrenii niż w BD, przy czym w żadnej z grup nie stwierdzono nieprawidłowości Cho/Cr.Wyniki badań zostały częściowo powtórzone przez Kalayci i współpracowników, którzy zgłaszali powszechne zmniejszenie NAA/Cr lewej i prawej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej w grupach diagnostycznych, ale zmniejszenie Cho / Cr tylko w BD i zaburzeniach schizoafektywnych, ale nie schizofrenii w porównaniu z grupami kontrolnymi.Przedni pomiar metabolitu kory cingulatowej w 1.5 Tesla sugerowały zwiększenie Cho / Cr w schizofrenii tylko bez wykrywalnych nieprawidłowości w NAA / Cr we wszystkich grupach.Jednakże ze względu na późniejsze doniesienie o obniżeniu stężenia Cr u pacjentów z ostrą chorobą ze schizofrenią, ale nie BD, nie jest jasne, czy wyniki można przypisać raczej zmianom Cr niż zmianom Cho lub NAA.98 w lewym zakręcie Heschla, stężenie Glu, NAA i inozytolu zmniejszyło się w BD, ale nie w schizofrenii w porównaniu ze zdrowymi kontrolami, podczas gdy w prawym zakręcie Heschla nie wykryto żadnych nieprawidłowości metabolitu w żadnej grupie diagnostycznej, co sugeruje późniejszą nieprawidłowość na dominującej półkuli.Do tej pory tylko w jednym badaniu badano GABA, z doniesieniami o wzroście perisylvian GABA u pacjentów ze schizofrenią, ale nie u pacjentów z BD, w porównaniu ze zdrowymi grupami kontrolnymi.100

obrazowanie-badania genetyczne

osiem badań, wszystkie z udziałem pacjentów leczonych, zbadało związki między obrazowaniem a markerami genetycznymi w całym spektrum choroby (tabela załącznik W zadaniach dotyczących płynności werbalnej zaobserwowano istotną diagnozę na podstawie interakcji genotypu z aktywacjami związanymi z zadaniami dla Neureguliny 1101 zaburzonej w genie 1 schizofrenii (dysk 1102) i oksydazy d-aminokwasowej (patrz ref. 103) gene. Co ciekawe, skromny związek pomiędzy objętością istoty białej a szeregiem genów ryzyka schizofrenii został znaleziony w spektrum psychozy i zdrowych kontroli, co sugeruje, że skumulowane ryzyko genetyczne może pomóc wyjaśnić zakres obserwowanych zmian istoty białej, 104 ale inne geny ryzyka nie wykazują takich zależności.105