大脑皮层结构与共情和精神病态的关系:基于800名在押男性的皮质厚度与表面积研究

《Biological Psychiatry Global Open Science》:Cortical structure in relation to empathy and psychopathy in 800 incarcerated men

【字体: 时间:2026年01月24日 来源:Biological Psychiatry Global Open Science 4.0

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  本研究针对精神病态患者共情能力缺损的神经基础这一关键问题,通过对804名在押男性进行多模态评估(包括IRI-PT/EC、PCL-R F1/F2和T1加权MRI),首次系统揭示了皮质表面积(SA)与精神病态(尤其是人际/情感因子PCL-R F1)呈正向关联,而皮质厚度(CT)的结构协变梯度在高精神病态个体中出现全局性压缩。这些发现为理解精神病态的皮层结构基础提供了全新视角,对发展针对性干预措施具有重要意义。

  
精神病态作为一种严重的人格障碍,其特征包括共情能力缺损、冲动性和反社会行为,不仅给患者本人带来困扰,更对社会造成巨大的经济损失。尽管以往研究提示精神病态与大脑结构异常有关,但关于大脑皮层两个关键指标——皮质厚度(cortical thickness, CT)和皮质表面积(surface area, SA)——如何分别与共情和精神病态的不同维度相关联,仍缺乏系统、大样本的研究证据。特别是在在押人群中,这一研究更为稀缺。为了解决这一知识空白,由Marcin A. Radecki领衔的研究团队在《Biological Psychiatry Global Open Science》上发表了最新成果,他们对804名在押成年男性开展了多维度评估,包括采用人际反应指数量表(Interpersonal Reactivity Index, IRI)的观点采择(Perspective Taking, IRI-PT)和共情关怀(Empathic Concern, IRI-EC)分量表,以及黑尔精神病态检核表修订版(Psychopathy Checklist-Revised, PCL-R)的人际/情感因子(Factor 1, F1)和生活方式/反社会因子(Factor 2, F2),并结合T1加权磁共振成像(MRI)量化全脑360个区域的CT和SA。该研究不仅揭示了精神病态特质与共情缺损的特异性关联模式,更首次发现SA与精神病态呈正向关系,且高精神病态个体的CT梯度出现全局压缩,这些发现为理解精神病态的神经基础提供了全新视角。
研究人员主要运用了几项关键技术:首先,对在押男性队列(N=804)进行行为学测评,包括IRI和PCL-R;其次,利用西门子1.5T移动扫描仪采集高分辨率T1加权MRI数据,并通过FreeSurfer v7.4.1流程进行皮层重建和HCP-MMP1.0图谱分区;第三,采用稳健线性回归分析CT/SA与行为变量的关系,错误发现率(FDR)校正;第四,使用岭回归模型进行多变量预测分析;第五,基于扩散映射嵌入法计算结构协变梯度,并比较不同精神病态组间的差异。
共情与精神病态的关系(Q1)
研究发现PCL-R F1与IRI-EC呈负相关,而PCL-R F2与IRI-PT呈负相关。在高精神病态个体(PCL-R≥30)中,IRI-EC的缺损更为突出,且在校正IRI-PT后仍显著,表明精神病态的人际/情感特质与共情关怀的减低存在特异性关联。
皮层结构与共情和精神病态的关系(Q2-Q3)
SA与PCL-R F1在103个脑区呈正相关,效应大小在边缘叶类别和躯体运动网络中最大。CT与PCL-R F1的关系较弱且方向不一。多变量预测分析显示,SA对PCL-R F1的预测效力(R2=0.08)优于CT(R2=0.06),表明SA在捕捉精神病态神经基础方面更具敏感性。
精神病态分组的皮层结构差异(Q4)
高精神病态组相比低分组总SA显著增加,涉及65个脑区,包括上颞叶/听觉皮层、岛叶和前额叶区域。空间重叠分析显示,SA增加的脑区与社交情感处理(如疼痛、听觉)的元分析激活簇高度重合,进一步凸显了情感-感觉通路在精神病态中的重要性。
结构协变梯度的组间差异(Q5)
主梯度分析显示,CT和SA在总样本中均沿前后轴分布。高精神病态组的CT梯度出现全局压缩,表现为梯度范围缩小和前后端分化减低,这种压缩在边缘叶和背侧注意网络等系统尤为明显,提示精神病态患者大脑宏观结构组织存在整合不良。
研究结论表明,高精神病态男性表现出共情关怀减低、皮质表面积增加以及皮质厚度梯度压缩的协同改变。这些发现不仅首次揭示了SA与精神病态的正向关联,还从宏观结构组织层面提供了精神病态与大脑皮层异常的新证据。未来研究需在一般人群和女性样本中验证这些发现,并结合多模态神经影像数据,为精神病态的早期识别和干预提供更全面的生物学依据。
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