前额叶可塑性在精神分裂症"自下而上"认知功能改善中的作用

Over the past several years, cognitive dysfunction have been reported many times. Recent studies indicate that cognitive training can improve cognitive function in a bottom-up approach rehabilitation training. However,the key brain area remains unknown in this process. Our previous study found out that the event-related potential(ERP) signal of prefrontal cortex plasticity served as perfect dynamic monitor of cognitive function in schizophrenic patients; improvement of patients' cognitive function accompanied by changes in the prefrontal function plasticity.Therefore, we speculate that the prefrontal cortex may play a critical role in the bottom-up cognitive function restoration in schizophrenic patients. Using electrophysiological and imaging methods, the current study seeks to explore the role of prefrontal cortex plasticity in cognitive damage and restoration in schizophrenic patients in a all-round way by analyzing the specific forms of prefrontal cortex plasticity change, and the characteristics of these plasticity change and cognitive function restoration over time. This study is expected to clarify the brain mechanism precipitating schizophrenia to some extent, and provide evidence for new schizophrenia treatment and intervention. Thus, this pioneer work has profound theretical significance as well as future prospects for clinical applications.

精神分裂症患者有明显的认知缺损。近来研究表明，"自下而上"认知功能康复训练可以明显改善患者认知功能，然而该过程涉及的关键脑区未明，我们前期研究发现：反映前额叶可塑性的事件相关电位信号对精神分裂症患者认知功能有很好的动态预测作用；认知功能的改善伴随着前额叶的功能可塑性改变。因此，我们推测在精神分裂症"自下而上"认知功能改善过程中，前额叶可能发挥着关键作用。本研究以前额叶为研究靶点，综合运用脑电生理、影像学技术，分析:"自下而上"认知功能改善过程中前额叶可塑性改变的具体表现形式，以及"自下而上"认知功能改善与前额叶可塑性随时间的变化特征等，以多维论证前额叶可塑性在精神分裂症认知缺损和康复中的作用。本研究有望阐明导致精神分裂症的部分脑机制，为开发新的精神分裂症治疗干预手段提供依据，具有重要的理论意义和潜在的临床应用前景。

本项目对精神分裂症患者进行“自下而上”的认知功能训练，比较了训练组患者训练前后认知功能改变情况，发现精神分裂症患者注意力、记忆、语词流畅性等多项认知功能均有明显改善，且在训练结束后仍维持较长一段时间，提示引起患者认知功能改善的生物学基础具有一定的稳定性；在接受认知功能训练后，患者大脑可塑性改变主要表现在两方面：（1）额区脑电信号的熵值增强。同时，患者额区（Fz）脑电信号P300的波幅增高、靶与非靶刺激诱发的P300波幅差异增加。这些结果提示患者认知功能训练后额区可塑性改变；随后，我们比较了精神分裂症患者认知功能训练前后前额叶灰质体积，发现患者双侧前额叶的体积均有增大，进一步验证了患者“自下而上”的认知功能改善与其前额叶可塑性改变有关。在项目研究过程中，我们对精神分裂症患者认知功能训练脑功能影像的文献进行了Meta分析，发现患者认知功能训练后，额叶、顶叶部分区域的激活增强，但遗憾的是前额叶不在激活增强的脑区之列，其内在机制值得进一步研究。