研究揭示重度强迫症手术治疗的神经环路机制

近日，Biological Psychiatry 期刊在线发表了题为Dissociable Frontostriatal Connectivity: Mechanism and Predictor of the Clinical Efficacy of Capsulotomy in Obsessive-Compulsive Disorder 的研究论文。该研究由中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室王征课题组与上海交通大学医学院附属瑞金医院功能神经外科孙伯民团队合作完成。该研究通过功能磁共振成像分析术前和术后重度强迫症患者额叶-纹状体相关环路的功能连接变化和临床症状改善的关系，并利用术前额叶-纹状体功能连接来预测手术后患者的临床改善状况，首次发现腹侧和背侧额叶-纹状体功能通路分别对应着手术治疗的作用机制和预测因子，为利用功能影像生物标记来指导临床治疗决策提供了重要的基础。

强迫症（主要包括强迫观念和强迫行为）是一种大多发病于青少年时期的慢性精神疾病，患病率高达～1%。其中重度强迫症患者对常用的治疗手段如药物和认知行为治疗都没有积极响应，很难维系日常生活与工作，给家庭和社会带来可能伴随终身的沉重负担。20世纪中期，随着现代立体定位技术的进步，精神外科手术作为一种终极救赎（“last resort”）治疗手段开始应用于治疗多种重度、难治性的精神疾病，如重度厌食症、强迫症等，但是手术治疗效应以及个体疗效差异的神经环路机制都不太清楚。

针对这些问题，研究人员分析了36例重度强迫症患者术前和术后的静息态脑功能影像数据（其中9例没有术后功能影像作为独立的术前预测组），利用优先靶点的方法来研究额叶-纹状体相关神经环路的功能连接模式（图A显示了手术干预的靶点和种子区的位置）。手术结果发现其中56%的患者对治疗有效响应（即Y-BOCS评分下降大于或等于35%），同时发现异常增高的腹侧纹状体与背侧前扣带回的功能连接在术后显著地降低了，并且功能连接降低的强度与患者临床症状改善的程度具有显著相关性。为了进一步探索是否可能利用术前功能磁共振来提前预测患者的手术治疗效果，研究人员先确定术前额叶-纹状体环路中哪些功能连接能够区分手术响应者和非响应者，与临床症状评估建立线性回归模型，最后将此模型应用到一组独立的手术患者上，发现术前背侧尾状核和背侧前扣带回功能连接能够预测临床的响应效果（图B）。此工作不仅揭示了精神外科手术治疗重度强迫症是通过复原异常增强的腹侧额叶-纹状体功能连接达到治疗的效果，而且建立了术前预测患者的手术治疗效果的计算模型，深入理解靶向手术如何调节大脑功能网络。

该项工作由神经所副研究员尹大志和瑞金医院博士生张陈诚在王征和孙伯民的指导下完成，得到了课题组其他成员积极支持，特别是神经所脑影像中心姜钦影和俞文文的大力协助。该工作得到科技部国家重点研发计划、中科院百人计划、中科院战略性先导（B类）科技专项、基金委国家自然科学基金、上海交通大学医学院-中科院神经科学研究所脑疾病研究中心，以及上海市自然科学基金基础研究项目的资助。

　　图注：（A）显示了精神外科手术干预的靶点和种子区的位置;（B）腹侧和背侧两条可分离的额叶-纹状体功能连接分别对应手术治疗的作用机制和潜在的预测因子。