統合失調症の人の皮質表面の灰色と白色の解剖学的異常

背景：統合失調症は脳の解剖学の異常と関連していますが、イメージング研究では、これらの発見の根底にある灰白質（GM）と白質（WM）の障害の性質と相対的貢献度は完全には決定されていません。これらのGMおよびWM異常のパターンと分布を決定しようとしました。さらに、統合失調症で報告されているGM体積の減少に対する皮質の厚さと皮質表面積の異常の寄与を明確にすることを目指しました。 方法：統合失調症の76人とコミュニティから57人の健康なコントロールを募集し、脳とWMの表面に沿った局所量、および皮質の厚さの皮質およびWM表面積の測定値を獲得しました。 結果：脳とWMの表面の対応する位置に沿って、患者の局所量の減少を検出し、上部前頭および帯状回の皮質のペリジルヴィアン皮質と薄い皮質の両側の厚さに加えて検出しました。皮質とWMの総表面領域が減少しました。ワーキングメモリの尺度であるシリアルポジションタスクのパフォーマンスが低い患者は、WM異常の負担が高かった。 結論：脳の表面に沿った局所量の減少は、皮質の厚さの異常ではなく、下にあるWMの表面に沿った異常の位置を反映しています。さらに、皮質の厚さではなく、白質の解剖学的特徴は、作業記憶の尺度と相関しています。WMの減少と総皮質表面積が小さくなると、統合失調症の中心的な解剖学的異常である可能性があり、少なくとも部分的には、この病気でしばしば観察される局所GMボリュームの減少を運転する可能性があることを提案します。

BACKGROUND: Although schizophrenia has been associated with abnormalities in brain anatomy, imaging studies have not fully determined the nature and relative contributions of gray matter (GM) and white matter (WM) disturbances underlying these findings. We sought to determine the pattern and distribution of these GM and WM abnormalities. Furthermore, we aimed to clarify the contribution of abnormalities in cortical thickness and cortical surface area to the reduced GM volumes reported in schizophrenia. METHODS: We recruited 76 persons with schizophrenia and 57 healthy controls from the community and obtained measures of cortical and WM surface areas, of local volumes along the brain and WM surfaces, and of cortical thickness. RESULTS: We detected reduced local volumes in patients along corresponding locations of the brain and WM surfaces in addition to bilateral greater thickness of perisylvian cortices and thinner cortex in the superior frontal and cingulate gyri. Total cortical and WM surface areas were reduced. Patients with worse performance on the serial-position task, a measure of working memory, had a higher burden of WM abnormalities. CONCLUSIONS: Reduced local volumes along the surface of the brain mirrored the locations of abnormalities along the surface of the underlying WM, rather than of abnormalities of cortical thickness. Moreover, anatomical features of white matter, but not cortical thickness, correlated with measures of working memory. We propose that reductions in WM and smaller total cortical surface area could be central anatomical abnormalities in schizophrenia, driving, at least partially, the reduced regional GM volumes often observed in this illness.