肝豆状核变性神经心理学及神经影像学表征研究

摘要

肝豆状核变性（hepatolenticular degeneration, HLD），又称威尔逊病(Wilson’s disease, WD)，是一种常染色体隐性遗传铜代谢障碍疾病，因ATP7B基因的突变致P型 ATP酶丧失功能，导致大量铜在肝、脑、肾等重要脏器中沉积而发病。临床主要表现为肝功能受损、神经症状和精神症状。社会认知功能受损是 WD的另一重要方面，本文将从心理理论、共情、注意认知等神经心理学角度对其进行研究，并通过多模态磁共振研究探讨其受损的可能机制。
　　目的：
　　研究一：探讨WD患者注意网络受损情况。
　　研究二：基于多模态磁共振观察WD患者脑灰质结构、白质纤维连接及默认网络（DMN）和额-顶注意网络（FPAN）改变；并探讨其注意网络受损的神经机制。
　　研究三：探讨WD患者心理理论及共情等社会认知功能状况。
　　研究四：基于静息态功能磁共振，探讨WD患者全脑网络功能连接改变，并初步了解WD患者社会认知功能受损神经机制。
　　方法：
　　研究一：应用注意网络测试（ANT）对24名肝豆状核变性患者（WD组）和23名健康对照（HC组）进行注意网络警觉、定向和执行控制效率的检查。所有受试者均进行神经心理学背景评估。
　　研究二：3.0T磁共振仪采集WD患者和健康对照多模态磁共振数据，包括静息态下血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）、弥散张量成像（DTI）及3D结构成像等。采用基于体素的形态学测量（VBM）方法对3D脑灰质结构进行分析，采用基于体素的全脑配准分析（VBA）方法分析DTI的各向异性分数（FA）值；基于 BOLD-rsfMRI数据，采用功能连接方法分析默认网络（DMN）和额-顶注意网络（FPAN）。采用皮尔逊相关分析方法初步分析DMN和FPAN脑网络功能连接强度与受试者注意网络警觉效率之间的相关性。
　　研究三：对24名WD患者和23名健康对照，进行眼区任务（eyes task）、失言觉察任务（Faux pas task）和心理理论故事图片任务（theory-of-mind picture-sequencing task, ToM-PST）等心理理论测查，同时使用中文版人际反应指针量表（interpersonal reactivity index-Chinese version, IRI-C）评价其共情能力，所有受试者均进行神经心理学背景评估。
　　研究四：3.0T磁共振仪采集WD组和HC组静息态下血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）数据，采用功能连接方法分析全脑功能网络连接。采用皮尔逊相关分析方法初步分析全脑网络功能连接强度与受试者心理理论和共情能力评分之间的相关性。
　　结果：
　　研究一：与HC组比较，WD组ANT测试平均反应时延长（Z=18.82, p<0.001），差别具有显著统计学意义；但是两组间正确率比较无统计学差异（Z=0.073, p=0.789）。警觉网络效率明显减低，差异具有明显统计学意义（Z=0.073, p=0.789）；定向网络效率（Z=0.035, p=0.853）、执行控制网络效率（Z=1.028, p=0.316）比较差异无统计学意义。
　　研究二：与HC组相比，基于体素的形态学测量（VBM）观察发现，WD患者脑灰质体积减少，除常见的豆状核、尾状核、丘脑、脑干等脑区外，在双侧小脑、额叶、扣带回、岛叶等脑区也非常明显。基于体素的全脑配准分析（VBA）方法分析DTI的各向异性分数（FA）值发现，WD患者在丘脑、胼胝体、扣带回、中脑、海马旁回、小脑前叶、小脑后叶等脑区的FA值明显减低，而WD患者双侧壳核区的脑白质FA值却显著增高；基于BOLD-rsfMRI数据分析发现，WD患者默认网络（DMN）和额-顶注意网络（FPAN）功能连接存在明显异常。受试者警觉效率与DMN的L.IT-R.IT及 PCC-vACC功能连接强度相关，与FPAN的L.DLPFC-R.vOC功能连接强度相关。
　　研究三：与HC组比较，WD组在心理理论故事图片任务（ToM-PST）的理解初级错误信念（Z=－3.197, p<0.001）、理解二级错误信念（Z=－3.997, p<0.001）、理解三级错误信念（Z=－3.565, p=0.004）、理解互惠性（Z=－2.992, p=0.000）等方面明显减低，差异具有显著统计学差异。WD患者眼区心理状态阅读任务评分明显下降（（Z=－3.453, p=0.001），而两组间的控制内容性别判断未见明显统计学差异（Z=－1.445, p=0.14）。WD患者在失言觉察任务中，失言识别（Z=－3.156, p=0.002）、情绪理解（Z=－3.661, p=0.000）、意图理解（Z=－2.868, p=0.004）等分项均存在显著性差异，而两组间控制问题比较未见统计学差异（Z=－1.252, p=0.200）；WD患者在人际反应指针量表个人痛苦（PD）（Z=－3.186, p=0.001）、想象力（FS）（Z=－2.632, p=0.008）、共情总分（Z=－3.261, p=0.001）比较具有显著统计学差异；而子项目观点采择（PT）（Z=－1.198, p=0.231）、共情性关心（EC）（Z=－0.986, p=0.324）比较，未见明显统计学差异。两组间神经心理学背景测试评分差异均无统计学差异。
　　研究四：与HC组相比，基于BOLD-rsfMRI数据分析发现，WD组基底节区网络（包括双侧尾状核、双侧豆状核:壳核、双侧豆状核:苍白、丘脑）及右尾状核-右后扣带回、右旁海马回-右缘上回、左额盖区-右额盖区、右额盖区-左岛叶、右额盖区-右杏仁核等功能连接减弱脑区与心理理论及共情评分呈正相关关系；而与HC组比较，WD组左尾状核-左颞下回、左舌回-左豆状核:苍白球、左额中回-右内侧和旁扣带回、左眶部额上回-左梭状回、右眶部额上回-左梭状回、左额盖区-左豆状核:苍白球、左额盖区-左豆状核:壳核、左背外侧额上回-右内侧和旁扣带回、左内侧额上回-左前扣带和旁扣带回、左内侧额上回-右内侧和旁扣带回、右缘上回-左角回等功能连接增强脑区与心理理论和共情评分呈负相关关系。
　　结论：
　　研究一：WD患者存在注意网络警觉功能受损，而定向和执行控制网络效率未见明显受损。
　　研究二：WD患者的众多脑区存在脑灰质和白质异常，WD患者的DMN和FPAN存在功能连接异常，这些异常可能是注意网络警觉效率受损的原因之一。
　　研究三：WD患者心理理论的社会知觉成分和社会认知成分均受损，WD患者共情的情感共情和认知共情成分均受损。
　　研究四：WD患者存在全脑网络功能连接异常，这些网络连接异常可能是WD患者心理理论受损和共情能力下降的主要原因之一。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

英文缩略词（Abbreviation）

研究背景

研究一肝豆状核变性注意网络研究

1引 言

2对象与方法

3结果

4 讨论

5 结论与展望

研究二 基于多模态磁共振的肝豆状核变性警觉网络受损机制研究

1 引 言

2对象与方法

3 结果

4 讨论

5结论与展望

研究三肝豆状核变性社会认知功能研究

1引 言

2 对象与方法

3 结果

4讨论

5结论与展望

研究四 基于全脑网络功能连接的肝豆状核变性社会认知功能受损机制研究

1 引言

2 对象与方法

3 结果

4 讨论

5 结论与展望

全文总结

参考文献

附录

附件一 眼区任务

附件二 心理理论故事图片任务

附件三 失言觉察任务

个人简历

致谢

文献综述