精神分裂症患者攻击行为的神经生物学研究进展old.xwyx.cn/pdfqw/201101/201101035.pdf ·...

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·综述· 精神分裂症患者攻击行为的神经生物学研究进展 甄文凤 王红星 马辛 DOI 10.3760/cma.j.issn.1674-6554.2011.01.034 基金项目:北京市科技计划项目( Z09050600630903 );首都医学发 展科研基金( 2005-536 2009-2082 );北京市科技新星( 2006A35 );北 京市卫生系统高层次卫生技术人才培养项目资助( 2009-3-53 作者单位: 100088 北京,首都医科大学附属北京安定医院 通信作者:王红星, Email hxwang8888@126.com 攻击行为是任何形式的有目的的伤害另一生物体造成严 重伤害乃至危及生命的行为,其极端形式是暴力行为。研究显 示,具有攻击行为的精神疾病主要是精神分裂症 。对精神分 裂症患者的神经生物学研究,有助于理解其攻击行为的大脑基 础。 一、神经生化研究 攻击行为与 羟色胺( 5HT )、多巴胺( DA )及睾酮 等神 经生化的关系密切。 攻击行为与 5HT 的低水平有关。动物和人类研究均认为 5HT 功能紊乱与攻击行为有关。Meta 分析显 示,不 管 是 何 种 犯罪或精神疾病,攻击行为与 5HT代谢物 羟吲哚乙酸( HIAA )降低显著有关 。攻击组精神分裂症患者血浆 5HT 浓度显著低于非攻击组 5HT 水平降低、睾酮水平升高与男 性精神分裂症患者攻击行为成正比 ,提示 5HT 与精神分裂 症患者的攻击行为关系较密切, 5HT功能减退可能使人容易 发生冲动和攻击行为。DA功能亢进与攻击行为有关。DA神经系统参与行为触发、动机行为和奖励加工。研究显示,伏 隔核和前额叶皮层的 DA过度活动可导致冲动和攻击行为增 。精神分裂症患者攻击行为发多在幻觉、妄想等精神症状 支配下,攻击行为可能是 DA功能亢进的结果,抗精神病药物 对冲动和攻击治疗有效,可能是抗精神病药降低了患者体内 DA水平。5HT DA的相互作用也可能对攻击行为有一定作 用。研究表明 5HT 受体抑制 DA活动, 5HT 受体拮抗剂能 抵抗 DA活动的抑制作用。动物研究显示, 5HT 2c 拮抗剂可使 老鼠前额叶 DA水平增加,表明 5HT 系统对前额叶 DA活动有 抑制作用。DA促发的大鼠攻击行为是由 5HT的耗竭或 HT 1B 受体基因去除增加引起的 Sigmundsson 发现精神 分裂症患者前额叶内 乙酰天冬氨酸水平( NAA )浓度与疾病 的严重程度呈负相关。 二、神经解剖学研究 研究显示,大脑内存在由前额皮层、杏仁核、海马、下丘脑、 前扣带皮层及其他相联系的结构组成情绪控制环路,这些区域 的结构或功能异常及其之间的联系异常可引起情绪控制障碍, 使攻击行为发生增加,构成了攻击行为的病理结构基础。具有 冲动攻击的个体可能存在控制情绪的脑区结构和功能异常如 前额叶皮质( PFC )、前扣带回、杏仁核和伏隔核。 1. 额叶:额叶是大脑执行功能、调整社会行为以及抑制攻 击冲动的关键脑区。情绪行为异常是由于额叶控制负面情绪 缺陷与皮质下的活动(尤其是杏仁核)增加所致。情绪调控的 fMRI 研究显示, PFC 活动与皮层下的情绪系统相互关联。在抑 制情绪过程中, PFC活动增加,皮层下区域活动降低 PFC 功能减退,尤其是背侧区域,与调节情绪和攻击行为的功能损 害有关。Barkataki 10 研究发现有攻击行为的精神分裂症患 者额叶执行功能比无攻击行为的精神分裂症患者损害更严重, 提示有攻击行为的精神分裂症患者额叶功能更异常。对有凶 杀行为的精神分裂症患者结构磁共振影像( sMRI )研究显示, 前额叶灰质容量的降低,可引起患者认知功能及情感调节控制 功能的损害,在处理问题时缺乏判断力,不能有效控制负性情 感,更容易做出暴力攻击行为的决策 11 2. 颞叶:颞叶结构和功能的异常与攻击行为有关。fMRI 果显示,有攻击行为的男性精神分裂症患者静息状态下右侧颞 上回、左侧颞叶的少部分区域功能活动增强,但未发现颞叶皮 层下结构(如杏仁核)功能增强 12 3. 其他:精神分裂症患者的攻击行为还涉及杏仁核、海马 等结构异常 1314 。对既往有无自杀史的精神分裂症对照研究 显示,有自杀史的患者右侧杏仁核的容积显著大,提示杏仁核 与精神分裂症的攻击行为有关。对静息状态下 fMRI 研究显 示,男性攻击性精神分裂症患者在静息状态下脑岛的部分区域 活动增强,通过脑功能连接的结果提示杏仁核在男性精神分裂 症患者的攻击行为中作用复杂,杏仁核与多个脑区间特别是与 额上回、额中回的功能连接增强可能与男性精神分裂症患者的 攻击行为有关 12 。最近研究显示,杏仁核和前额叶腹侧脑连 接与精神分裂症患者攻击行为有关 15 。还有研究发现暴力行 为的等级和受丘脑、海马等调控的注意前驱自动抑制功能呈负 相关 16 三、神经心理学研究 一般认为有攻击行为的精神分裂症患者比无攻击行为的 患者表现出更严重的神经系统功能损害和神经心理学测 10 17 (如执行功能)损害。 1. 执行功能:执行功能低下,如认知流畅性降低,辨认能力 下降可导致攻击行为。Naudts 18 认为有反社会行为和精神 分裂症病史的男性患者额叶的基底和内侧面神经系统功能紊 乱。研究显示,执 行 功 能 低 下,认 知 转 移 力 差,概 念 形 成 能 力 差,在处理问题上缺乏判断力,更容易出现冲动和攻击行 19 WCST 结果显示,有凶杀行为的精神分裂症患者的抽象 概括能力缺陷较无凶杀行为的精神分裂症患者更严重 20 fMRI 研究证实有严重暴力行为的同时共反社会人格障碍和物 质滥用障碍的精神分裂症患者( SZ+APD+SUD )与只具有暴 力行为的精神分裂症患者的前额叶执行功能有不同模式。具 SZ+APD+SUD的患者额叶基底皮质在执行 go/nogo 任务 时较只有精神分裂症和无精神疾病的非暴力者激活程度低。 相反,观察到 SZ+APD+SUD患者在额叶运动、运动前回和前 扣带回脑区比单一患有精神分裂症患者的激活程度高 21 2. 工作记忆:工作记忆的缺陷与患者攻击行为有关。应用 fMRI 对有精神分裂症和严重躯体暴力史( VS 组)、精神分裂症 无暴力史( NVS 组)、反社会人格障碍和有严重躯体暴力( APD 组)以及无暴力史的健康人群(健康组)的四组受试者比较“ back ”工作记忆任务过程中的大脑活动,结果显示与健康组相 比,工作记忆缺陷主要出现在 VS NVS APD组,而严重缺陷 · · 中华行为医学与脑科学杂志 2011 月第 20 卷第 ChinJBehavMed&BrainSci January2011 Vol.20 No.1

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Page 1: 精神分裂症患者攻击行为的神经生物学研究进展old.xwyx.cn/pdfqw/201101/201101035.pdf · DRD4基因与精神分裂症患者攻击行为有关[2829]。 3.5羟色胺转运体基因:5羟色胺转运体(5HTT)基因以

·综述·

精神分裂症患者攻击行为的神经生物学研究进展

甄文凤 王红星 马辛

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-6554.2011.01.034基金项目:北京市科技计划项目(Z09050600630903);首都医学发

展科研基金(2005-536,2009-2082);北京市科技新星(2006A35);北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养项目资助(2009-3-53)

作者单位:100088北京,首都医科大学附属北京安定医院通信作者:王红星,Email:hxwang8888@126.com

攻击行为是任何形式的有目的的伤害另一生物体造成严

重伤害乃至危及生命的行为,其极端形式是暴力行为。研究显

示,具有攻击行为的精神疾病主要是精神分裂症[1]。对精神分

裂症患者的神经生物学研究,有助于理解其攻击行为的大脑基

础。

一、神经生化研究

攻击行为与5羟色胺(5HT)、多巴胺(DA)及睾酮[2]等神

经生化的关系密切。

攻击行为与5HT的低水平有关。动物和人类研究均认为5HT功能紊乱与攻击行为有关。Meta分析显示,不管是何种犯罪或精神疾病,攻击行为与5HT代谢物5羟吲哚乙酸(5HIAA)降低显著有关[3]。攻击组精神分裂症患者血浆5HT的浓度显著低于非攻击组[4],5HT水平降低、睾酮水平升高与男性精神分裂症患者攻击行为成正比[5],提示5HT与精神分裂症患者的攻击行为关系较密切,5HT功能减退可能使人容易发生冲动和攻击行为。DA功能亢进与攻击行为有关。DA能神经系统参与行为触发、动机行为和奖励加工。研究显示,伏

隔核和前额叶皮层的 DA过度活动可导致冲动和攻击行为增加[6]。精神分裂症患者攻击行为发多在幻觉、妄想等精神症状

支配下,攻击行为可能是 DA功能亢进的结果,抗精神病药物对冲动和攻击治疗有效,可能是抗精神病药降低了患者体内

DA水平。5HT与DA的相互作用也可能对攻击行为有一定作用。研究表明5HT2受体抑制 DA活动,5HT2受体拮抗剂能抵抗 DA活动的抑制作用。动物研究显示,5HT2c拮抗剂可使老鼠前额叶DA水平增加,表明5HT系统对前额叶DA活动有抑制作用。DA促发的大鼠攻击行为是由 5HT的耗竭或 5HT1B受体基因去除增加引起的

[7]。Sigmundsson等[8]发现精神

分裂症患者前额叶内N乙酰天冬氨酸水平(NAA)浓度与疾病的严重程度呈负相关。

二、神经解剖学研究

研究显示,大脑内存在由前额皮层、杏仁核、海马、下丘脑、

前扣带皮层及其他相联系的结构组成情绪控制环路,这些区域

的结构或功能异常及其之间的联系异常可引起情绪控制障碍,

使攻击行为发生增加,构成了攻击行为的病理结构基础。具有

冲动攻击的个体可能存在控制情绪的脑区结构和功能异常如

前额叶皮质(PFC)、前扣带回、杏仁核和伏隔核。1.额叶:额叶是大脑执行功能、调整社会行为以及抑制攻

击冲动的关键脑区。情绪行为异常是由于额叶控制负面情绪

缺陷与皮质下的活动(尤其是杏仁核)增加所致。情绪调控的

fMRI研究显示,PFC活动与皮层下的情绪系统相互关联。在抑制情绪过程中,PFC活动增加,皮层下区域活动降低[9]。PFC

功能减退,尤其是背侧区域,与调节情绪和攻击行为的功能损

害有关。Barkataki等[10]研究发现有攻击行为的精神分裂症患

者额叶执行功能比无攻击行为的精神分裂症患者损害更严重,

提示有攻击行为的精神分裂症患者额叶功能更异常。对有凶

杀行为的精神分裂症患者结构磁共振影像(sMRI)研究显示,前额叶灰质容量的降低,可引起患者认知功能及情感调节控制

功能的损害,在处理问题时缺乏判断力,不能有效控制负性情

感,更容易做出暴力攻击行为的决策[11]。

2.颞叶:颞叶结构和功能的异常与攻击行为有关。fMRI结果显示,有攻击行为的男性精神分裂症患者静息状态下右侧颞

上回、左侧颞叶的少部分区域功能活动增强,但未发现颞叶皮

层下结构(如杏仁核)功能增强[12]。

3.其他:精神分裂症患者的攻击行为还涉及杏仁核、海马等结构异常[1314]。对既往有无自杀史的精神分裂症对照研究

显示,有自杀史的患者右侧杏仁核的容积显著大,提示杏仁核

与精神分裂症的攻击行为有关。对静息状态下 fMRI研究显示,男性攻击性精神分裂症患者在静息状态下脑岛的部分区域

活动增强,通过脑功能连接的结果提示杏仁核在男性精神分裂

症患者的攻击行为中作用复杂,杏仁核与多个脑区间特别是与

额上回、额中回的功能连接增强可能与男性精神分裂症患者的

攻击行为有关[12]。最近研究显示,杏仁核和前额叶腹侧脑连

接与精神分裂症患者攻击行为有关[15]。还有研究发现暴力行

为的等级和受丘脑、海马等调控的注意前驱自动抑制功能呈负

相关[16]。

三、神经心理学研究

一般认为有攻击行为的精神分裂症患者比无攻击行为的

患者表现出更严重的神经系统功能损害和神经心理学测

试[10,17](如执行功能)损害。

1.执行功能:执行功能低下,如认知流畅性降低,辨认能力下降可导致攻击行为。Naudts等[18]认为有反社会行为和精神

分裂症病史的男性患者额叶的基底和内侧面神经系统功能紊

乱。研究显示,执行功能低下,认知转移力差,概念形成能力

差,在处理问题上缺乏判断力,更容易出现冲动和攻击行

为[19]。WCST结果显示,有凶杀行为的精神分裂症患者的抽象概括能力缺陷较无凶杀行为的精神分裂症患者更严重[20]。

fMRI研究证实有严重暴力行为的同时共反社会人格障碍和物质滥用障碍的精神分裂症患者(SZ+APD+SUD)与只具有暴力行为的精神分裂症患者的前额叶执行功能有不同模式。具

有SZ+APD+SUD的患者额叶基底皮质在执行 go/nogo任务时较只有精神分裂症和无精神疾病的非暴力者激活程度低。

相反,观察到SZ+APD+SUD患者在额叶运动、运动前回和前扣带回脑区比单一患有精神分裂症患者的激活程度高[21]。

2.工作记忆:工作记忆的缺陷与患者攻击行为有关。应用fMRI对有精神分裂症和严重躯体暴力史(VS组)、精神分裂症无暴力史(NVS组)、反社会人格障碍和有严重躯体暴力(APD组)以及无暴力史的健康人群(健康组)的四组受试者比较“Nback”工作记忆任务过程中的大脑活动,结果显示与健康组相比,工作记忆缺陷主要出现在 VS、NVS和 APD组,而严重缺陷

·19·中华行为医学与脑科学杂志2011年1月第20卷第1期 ChinJBehavMed&BrainSci,January2011,Vol.20,No.1

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出现在VS组;VS组的双侧额叶和楔前叶激活缺陷,与 NVS组相比,VS组右顶叶区在工作记忆呈负荷状态。额叶及右侧顶叶活动与精神分裂症的暴力等级呈负相关。与健康组相比,

APD患者的左侧额叶回,前扣带回和楔前叶激活缺陷。精神分裂症患者可能是通过减少额叶和顶叶区域的功能性反应出现

执行功能损害进而表现严重的暴力[17]。

有研究显示,神经心理学测试如 WCST、Stroop测试未能区分暴力和非暴力的精神分裂症患者[22]。也有研究认为,除了

暴力组在执行功能测试上成绩较非暴力组差外,暴力组和非暴

力组在神经心理学测试上无显著差异[10]。目前由于研究对

象、研究工具的不一致,所得结果尚未得到一致结论,待进一步

深入研究。

四、神经遗传学研究

有证据表明精神分裂症和攻击行为均与遗传有关[2324]。

1.儿茶酚O甲基转移酶基因:低活性的儿茶酚O甲基转移酶(COMT)基因与精神分裂症攻击行为有关[25]。COMT是广泛存在于人体内的一种代谢酶,在 DA和去甲肾上腺素代谢中起关键作用。两者与精神分裂症、攻击行为均密切相关[24]。

姜红燕等[26]对昆明地区汉族精神分裂症人群 COMT基因多态性的检测再次验证了低活性 COMT等位基因可增加暴力攻击行为的倾向性,而高活性 COMT等位基因可能具有保护效应,低活性等位基因158Met与男性精神分裂症的攻击性行为显著相关联。但也有研究结果不一致[27]。

2.单胺氧化酶(MAO)及多巴胺受体基因:MAOA和多巴胺受体与攻击行为有关。MAO参与脑内单胺类递质的降解过程,有MAOA和MAOB两种亚型。目前,在攻击行为方面的研究主要集中在MAOA亚型基因。多数研究倾向于 MAOAL和攻击行为相关[28]。研究显示,多巴胺的受体 DRD1、DRD3、DRD4基因与精神分裂症患者攻击行为有关[2829]。

3.5羟色胺转运体基因:5羟色胺转运体(5HTT)基因以及5HT受体基因与攻击行为的相关性研究较多[23]。研究发

现,具有冲动人格或攻击行为的个体前额叶扣带回皮质5HTT的利用率明显下降,提示5HTT在攻击行为中起重要作用。

另外还有对神经营养因子与精神分裂症患者的攻击行为

相关性研究[30]。已有学者关注影响攻击行为的生理、心理及

社会文化因素之间的相互作用方式[23],深入揭示影响攻击行

为的因素,这种交互作用同时也存在于精神分裂症患者中。结

合生物、心理、社会因素和情景因素进行研究,有助于更深入认

识精神分裂症患者攻击行为的发生机制,以早期预测和干预。

参 考 文 献

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(收稿日期:2010-07-19)(本文编辑:冯学泉)

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