摘要
精神分裂症（简称精分）是一种以失连接为特征的严重精神障碍。结构磁共振脑成像研究表明精分患者的灰质形态协变网络受损，局部灰质萎缩会随着病程从局部扩散到全脑，因此提出了精分有关的脑网络扩散模型。虽然结构磁共振脑成像为精分的神经病理机制研究提供了大量影像学生物标记物，但在脑网络研究领域，前人对精分的脑形态学特征研究主要集中于组水平脑网络，缺乏个体水平的方法和应用。尤其个体脑功能网络在精分的神经病理机制研究中已经取得大量成果，有必要进一步探索脑功能和形态学网络在个体水平的联系和差异，从而有可能启发对精分脑网络影像学和神经病理机制的科学研究与临床应用。因此个体水平形态学脑网络方法的研究和应用具有一定的科学意义和创新性。本文通过构建基于散度的个体形态学相似性脑网络方法，研究精分患者在大脑灰质形态学相似性连接的改变及其与功能连接的互动关系。 研究一通过构建灰质体积相似性网络，探究精分的形态学脑网络异常。结果显示：患者全局效率减低，而基底神经节的局部拓扑属性升高。且异常子网络可以用于患者病程预测。该研究揭示了精分患者的灰质体积相似性网络存在拓扑异常，且灰质体积相似性网络连接的改变可能作为表征精分患者病程的客观测量。 研究二通过拓展研究沟深相似性脑网络来分析形态学相似性网络在不同指标的表征异同。结果显示：精分患者基于沟深构建的网络也存在两个异常子网络，且可用于阴性症状预测。研究表明不同的形态学网络表征不一致，可能与精分患者多种临床因素有关。 研究三通过构建多层网络探究精分患者灰质萎缩连接异常与功能连接障碍之间的空间对应关系。结果表明：精分患者的全局社区空间分布模式与健康对照一致，但局部社区分布存在异常（皮下核团社区重组）。患者的节点重叠连接强度升高可用于多个精分有关的临床因素预测，且在基因富集分析中发现重叠连接变化模式与基因过表达相关。多层网络方法为研究精分患者形态学和功能连接组合之间的相互关系提供了新思路，以及初步的临床应用方向和生物学解释。 综上，本文通过研究多种形态学相似性网络并引入多层网络分析方法，描述了精分患者形态学相似性网络异常及其与功能连接之间的相互关系，表明了形态学相似性网络与功能连接在空间一致性、临床应用和基因表达机制三方面存在关联。
NETL