精神分裂症谱系障碍患者工具使用动作的神经预测机制新发现

为探究精神分裂症谱系障碍（SSD）患者工具使用动作及多模态动作反馈的预测加工，研究发现患者在相关脑区存在功能异常，意义重大。

　　在日常生活中，我们常常会使用工具与周围环境互动，比如用筷子夹菜、用锤子钉钉子。然而，对于精神分裂症谱系障碍（Schizophrenia Spectrum Disorders，SSD）患者来说，这些看似平常的行为却可能隐藏着不为人知的奥秘。以往研究表明，健康个体在进行动作时，大脑会基于前向模型（forward model）对动作产生的感觉后果进行预测，当预测与实际感觉输入匹配时，对感觉信息的感知就会被抑制，从而判断该感觉输入是自我产生的。但 SSD 患者存在内部前向模型功能障碍，这导致他们难以准确预测自己动作的感觉后果，容易将自己的动作和想法错误地感知为外部产生或控制，出现幻觉和自我认知障碍等核心症状。

而且，工具使用会给动作预测机制带来额外挑战，因为大脑需要将工具纳入预测模型。同时，我们的动作通常会产生多种感觉模态的反馈，而 SSD 患者在整合多模态刺激信息方面存在功能障碍。尽管如此，目前关于 SSD 患者在工具使用动作和多模态动作反馈预测方面的具体情况仍不清楚。

为了解开这些谜团，来自德国马尔堡大学（University of Marburg）精神病学和心理治疗系等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Translational Psychiatry》杂志上。

研究人员采用了功能磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）技术和行为实验相结合的方法。招募了 42 名 SSD 患者和 27 名健康对照者（Healthy Controls，HC），他们在年龄、性别和教育程度上相匹配。参与者需要在 fMRI 扫描过程中或在扫描室外进行行为实验，执行主动或被动的手腕运动，运动时使用或不使用工具，并接受单模态（视觉）或双模态（视觉和听觉）反馈，反馈存在不同延迟（0、83、167、250、333、417 ms），每次试验后参与者需通过按键报告是否检测到延迟。

行为结果

对延迟检测阈值进行混合方差分析（ANOVA）发现，运动类型有显著主效应，主动动作的检测阈值更大，即检测到的延迟更少；工具使用和模态的主效应以及各实验因素的交互作用均不显著。对心理测量函数宽度的分析显示，患者组曲线更宽，区分延迟水平的能力比 HC 组弱，且被动动作的函数宽度比主动动作更宽。

fMRI 结果

1. 组间相似性：对 HC 和 SSD 患者进行 “被动> 主动” 对比的联合分析发现，在多种视觉处理区域（如枕中回、梭状回）、运动准备区域（如辅助运动区（Supplementary Motor Area，SMA）、小脑）以及额叶和颞顶叶区域，两组均表现出相似的 BOLD 信号抑制模式，表明在这些区域，患者和 HC 对真实手部和工具使用动作的反馈，以及单模态和双模态反馈的处理基于相似的预测机制。
2. 组间差异：在右楔叶、延伸至右距状裂和右枕中回发现了显著的四因素（组、工具使用、运动类型、模态）交互效应。在 HC 组，当使用真实手部动作时，这些区域在双模态试验中主动和被动动作的活动差异比单模态试验更强；而使用工具动作时则相反。在 SSD 患者组，模式则完全相反。这表明在处理复杂动作反馈场景时，患者的这些高级视觉区域在区分自我产生和外部产生的感觉输入方面存在功能障碍。

研究结果表明，虽然 SSD 患者和健康个体在处理真实手部和工具使用动作的单模态和双模态反馈时，大脑广泛网络中的神经活动都受到类似抑制，但在处理双模态动作反馈和工具使用动作时，患者的高级视觉区域（如楔叶、距状裂和枕中回）在区分自我和外部产生的感觉输入方面与 HC 存在差异。这首次证明了 SSD 患者这些区域的预测过程功能失调，可能是其在涉及多模态动作反馈和工具使用的复杂日常生活场景中动作反馈处理缺陷的潜在原因。

不过，该研究也存在一定局限性。大部分患者测试时症状为轻至中度，这可能导致组间行为抑制效应差异不明显，且症状严重程度与神经抑制效应缺乏相关性。未来需要在更大样本量、症状严重程度更具多样性的研究中进一步验证。此外，患者在更复杂任务中动作反馈处理的缺陷可能更明显，且关于预测机制是基于前向模型还是更普遍的感觉运动门控机制仍存在争议。但总体而言，该研究为深入理解 SSD 患者动作反馈处理的神经机制提供了重要依据，有助于未来开发更有效的干预措施，改善患者的生活质量。