A diffusion MRI-based structural assessment of the striatal compartments, striosome and matrix, in Obsessive Compulsive Disorder
通过基于弥散磁共振成像（diffusion MRI）的连接性分区技术，本研究揭示了强迫症患者表现出向类纹状体束（striosome-like）结构体积与连接性的显著偏移，特别是在双侧吻侧尾状核和壳核区域，这表明纹状体区室结构的改变构成了该疾病病理生理机制的基础。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
在人类大脑深处的褶皱中，隐藏着一个被称为纹状体（striatum）的区域，它是将想法转化为行动、以及学习哪些习惯该保留、哪些该丢弃的关键枢纽。几十年来，科学家们已知当这一区域功能失调时，会导致强迫症（OCD）中表现出的那种持续不断的重复行为。然而，将纹状体视为一个单一、均匀的组织块，使得研究人员无法获得完整的图景。神经科学领域的最新发现表明，纹状体实际上是由两种截然不同且交织在一起的组织类型构成的，就像一种由两种不同细线织成的复杂织物。其中一种被称为基质（matrix），负责协助规划和停止动作；而另一种被称为纹状体小体（striosome），则更多地参与处理奖励和情绪信号。这两个部分连接着大脑的不同区域并承担不同的职责，但直到现在，还没有人能够观察到它们在活体人类大脑中是如何排列的，或者在强迫症患者身上它们的平衡是否发生了变化。
一组研究人员致力于绘制强迫症患者大脑中这些隐藏隔室的图谱，并将其与健康个体进行对比。通过使用一种能够追踪连接不同脑区的微小路径的特殊脑部扫描技术，他们开发出了一种无需手术或化学染色即可区分基质与纹状体小体的方法。通过分析数千个微小大脑单元的连接情况，他们可以识别出哪些单元表现得像基质，哪些表现得像纹状体小体。这使他们能够测量263名强迫症患者和263名匹配的健康志愿者大脑中每个隔室的体积。其目标是观察这种功能性部分的微妙平衡是否在疾病中发生了偏移，从而可能解释为什么大脑会陷入忧虑和重复行为的循环之中。
结果显示，强迫症患者的大脑存在明显的显著差异。在健康对照组中，这两种组织类型保持着标准的比例，但在强迫症组中，这种平衡发生了倾斜。研究人员发现，表现得像纹状体小体的组织体积增加了，而表现得像基质的组织体积减少了。这种变化并非微小的波动；在纹状体的额部，特别是在尾状核（caudate）和壳核（putamen）区域，强迫症患者的纹状体小体样组织体积比健康对照组大了24.3%。这种变化在尾状核中最显著，其向纹状体小体样体积的偏移量是壳核的两倍半。这表明大脑的内部架构已经发生了物理上的改变，即负责情绪和奖励处理的纹状体部分在扩张，而负责规划和抑制的部分则在萎缩。
为了理解这种变化发生在哪里，研究人员观察了大脑不同部分如何与纹状体连接。他们发现，向纹状体小体样组织偏移的现象集中在纹状体的额侧（rostral）部分。该区域接收来自涉及情绪处理和奖励预测的大脑区域的信号。相比之下，纹状体的后部（连接负责运动控制和停止动作的区域）则没有出现这种偏移。研究还检查了向纹状体输入信号的十个不同脑区的特定连接。在十个连接区中的八个区域，强迫症组的纹状体小体样组织体积更高。这表明这种失衡广泛存在于大脑的情绪和决策回路中，而非仅仅孤立于某个微小的点。
研究人员还仔细观察了这些变化的分布情况，以推测在微观层面可能正在发生什么。他们考虑了多种可能性，例如纹状体小体组织是单纯地增加了数量，还是整个结构变得更加紧密。然而，数据模式最有力地指向了一种特定的结构变化：纹状体小体的分支似乎变得更粗了。想象一下在海绵中穿行的细线网；如果这些线变宽了，它们就会占据海绵中更多的空间，从而挤压周围的材料。数据表明，定义明确的纹状体小体组织体积有所增加，同时纯基质组织的体积有所减少，这与纹状体小体分支直径扩大的观点相吻合。这种物理上的扩张可能意味着来自奖励和情绪中心的信号正变得越来越响亮且占据主导地位，从而可能压倒大脑过滤或停止不想要想法的能力。
这项研究并不声称已经解开了强迫症之谜，也不暗示大脑的变化是该疾病的唯一原因。研究人员指出，他们的方法依赖于追踪连接，这是一种推论而非对组织的直接摄影，且扫描的分辨率仍然过于粗糙，无法看到单个细胞。然而，这些发现提供了首个关于活体人类强迫症患者纹状体内部分平衡发生改变的实证证据。通过展示大脑架构向与习惯形成和奖励相关的隔室偏移，该研究为这些行为为何变得如此持久提供了一个新的解剖学解释。它表明，强迫症的重复行为可能源于大脑“前进”信号的物理扩张，使得“停止”信号难以发挥作用。这一洞察为理解该疾病开辟了新路径，使其超越了通用的脑部扫描，转而深入研究那些支配我们控制自身心智能力的特定、交织的结构。
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