神经黑色素敏感的MRI被鉴定为精神病的潜在生物标志物

研究人员已经证明，一种称为神经黑色素敏感MRI (NM-MRI)的磁共振成像是一种潜在的精神病生物标志物。研究发现，NM-MRI信号是精神分裂症患者多巴胺功能的标志，也是这种精神疾病患者精神病症状严重程度的指标。这项研究由国家精神卫生研究所(NIMH)资助，NIMH是国家卫生研究院的一部分美国国家科学院院刊．

“影响神经递质多巴胺与许多精神和神经紊乱有关，如精神分裂症和帕金森氏症，”NIMH主任约书亚·a·戈登博士说。“由于多巴胺在这些疾病中扮演的角色，测量多巴胺活动的能力对于进一步加深我们对这些疾病的了解至关重要，包括如何最好地诊断和治疗它们。”

神经黑色素是在中脑的多巴胺神经元中产生的一种黑色色素，尤其是在大脑中负责奖赏和运动的黑质中。神经黑色素在整个生命周期中积累，只有在细胞死亡后才会从细胞中清除，就像发生在神经退行性疾病，如帕金森病。研究人员发现，帕金森氏症患者的黑质NM-MRI信号较低，反映了这些患者的细胞死亡。

尽管该工具在神经退行性疾病中检测神经元损失方面具有实用价值，但尚未证明纳米-磁共振成像能提供多巴胺功能的标记物，也未在无神经退行性疾病的个体中证明其实用价值。在这项研究中，纽约哥伦比亚大学医学博士、博士Guillermo Horga和他的同事进行了一系列验证研究，表明在没有神经退行性疾病的个体中，NM-MRI可以作为多巴胺功能的标记。

“该技术的主要优势在于，与其他已经建立的、更直接的多巴胺功能测量方法相比，神经黑色素敏感MRI不涉及辐射或侵入性程序，”霍嘉博士说。“这一优势使它更适合儿童群体和重复扫描，这可能有助于监测疾病的进展或治疗反应，而且它只需要在大多数临床扫描仪中执行的短扫描。与PET测量相比，它还提供了非常高的解剖分辨率，这对于检查黑质特定部分的功能或功能障碍非常重要。”

研究人员首先着手确定，在没有黑质神经退行性变的人身上，纳米磁共振成像能否准确检测神经黑色素浓度的区域变化。为了检验纳米- mri的检测能力，研究人员比较了纳米- mri对神经黑色素的测量和死后脑组织中神经黑色素的化学测量。研究人员发现，在所有的组织切片中，更高的NM-MRI信号与更高浓度的神经黑色素有关。研究结果首次证实了纳米磁共振成像(NM-MRI)测量神经黑色素区域浓度的能力。此外，结果表明，NM-MRI信号反映了组织中神经黑色素的浓度，而不仅仅是含有神经黑色素的神经元的数量。

研究人员接下来试图确定纳米磁共振成像能否捕捉到黑质内更小解剖亚区域的神经黑色素变化。由于多巴胺功能被认为在黑质的不同部位有显著差异，研究人员需要确定该工具捕捉这些解剖差异的能力。因此，研究人员检查了帕金森病患者和非帕金森病患者的NM-MRI数据。研究人员发现帕金森氏症患者黑质外侧、后侧和腹侧区域的NM-MRI信号减少，这一发现与帕金森氏症患者该脑区细胞损失的解剖分布相一致。这些结果证实了纳米磁共振成像可以捕捉到这种大脑结构中已知的地形变化。

下一个关键步骤是显示纳米磁共振成像和多巴胺功能之间的联系。研究人员从没有神经退行性疾病的人身上收集了多巴胺释放能力的测量数据(通过正电子发射断层扫描(PET)测量)和纳米磁共振成像数据。具有较高NM-MRI信号的个体在纹状体(奖励、运动和认知系统的核心组成部分)中有更大的多巴胺释放能力。研究人员还发现黑质的NM-MRI信号与区域脑血流的功能性MRI测量相关联。

最后，研究人员检查了NM-MRI信号和精神病严重程度之间的联系，发现精神分裂症患者和精神分裂症高危人群中，更严重的精神病症状与黑质纹状体通路中较高的NM-MRI信号相关。精神病与多巴胺系统功能障碍有关，其特征是纹状体中多巴胺释放和合成能力更大。研究结果表明，纳米磁共振成像捕捉到了这种多巴胺功能障碍，支持了纳米磁共振成像作为精神病潜在生物标志物的作用。

本研究报告的发现，综合起来，验证了纳米磁共振成像在神经退行性疾病患者以外的人群中的应用，表明它可以作为神经黑色素浓度和多巴胺功能黑质．

在描述他们研究的未来方向时，霍尔加博士说，“我们现在正在扩展这项工作，看看能否检测到神经黑色素信号的异常，帮助我们预测那些已经出现精神病早期症状的人中，哪些人更有可能发展成精神病障碍。”我们也有兴趣探索神经黑色素敏感MRI在未来是否可以用于确定谁可能从多巴胺能治疗中获益最大。”

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