研究人员已经表明，一种磁共振成像-称为神经黑色素敏感MRI(NM-MRI)-是精神病的潜在生物标记。发现NM-MRI信号是精神分裂症患者多巴胺功能的标志物，并且是该精神疾病患者精神病症状严重程度的标志。该研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的国家精神卫生研究所(NIMH)资助，发表在《美国国家科学院院刊》上。
NIMH主任Joshua A. Gordon博士说：“影响神经递质多巴胺的障碍与精神和神经系统疾病有关，例如精神分裂症和帕金森氏病。”由于多巴胺在这些疾病中的作用，测量多巴胺活性的能力对于增进我们对这些疾病的理解至关重要，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深色色素-特别是在黑质(大脑中的一个区域，在奖励和运动中起着重要作用)中。神经黑素会在整个生命周期中积累，并且仅在细胞死亡后才从细胞中清除，就像帕金森氏病等神经退行性疾病一样。研究人员发现，帕金森氏病患者黑质中的NM-MRI信号较低，这反映了这些患者中发生的细胞死亡。
尽管该工具可用于检测神经退行性疾病中的神经元丢失，但尚未显示NM-MRI提供多巴胺功能的标志物，也未在无神经退行性疾病的个体中证明其实用性。在这项研究中，纽约哥伦比亚大学的Guillermo Horga博士及其同事进行了一系列验证研究，表明NM-MRI可以作为无神经退行性疾病的人的多巴胺功能的标志物。
霍加博士说：“与其他已建立且更直接的多巴胺功能测定相比，该技术的主要优势在于，神经黑色素敏感的MRI不涉及放射或侵入性程序。”“这一优势使它更适合于儿科人群和重复扫描，这对于监测疾病的进展或对治疗的反应很有用，并且只需进行短时间扫描即可在大多数临床扫描仪中实施。它还提供了与PET相比，解剖学分辨率非常高，这对于检查黑质特定部位的功能或功能异常很重要。”
研究人员首先着手确定NM-MRI是否可以准确检测出没有黑质神经的人的神经黑色素浓度的区域变化。为了检验NM-MRI的检测能力，研究人员比较了脑组织中神经黑色素的NM-MRI测量结果与神经黑色素的化学测量结果。研究人员发现，在组织的所有部分中，较高的NM-MRI信号与较高浓度的神经黑色素有关。该结果首次证实了NM-MRI测量神经黑色素区域浓度的能力。此外，结果表明，NM-MRI信号反映的是组织中神经黑色素的浓度，而不是仅包含神经黑色素的神经元的数量。
接下来，研究人员试图确定NM-MRI是否可以捕获黑质内较小解剖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着差异，因此研究人员需要确定该工具捕获这些解剖差异的能力。因此，研究人员检查了来自诊断为帕金森氏病的患者和没有帕金森氏病的个体的NM-MRI数据。研究人员发现黑质的外侧，后部和腹侧区域的帕金森氏病患者的NM-MRI信号减少-这一发现与帕金森氏病该脑区域中细胞损失的已知解剖学分布相对应。
下一个关键步骤是显示NM-MRI与多巴胺功能之间的联系。研究人员从无神经退行性疾病的人那里收集了多巴胺释放能力的测量值(使用正电子发射断层扫描(PET)进行测量)和NM-MRI数据。NM-MRI信号较高的个体在纹状体(奖赏，运动和认知系统的核心组成部分)中具有更高的多巴胺释放能力。研究人员还发现，黑质中的NM-MRI信号与局部脑血流的功能性MRI测量有关。
最后，研究人员检查了NM-MRI信号与精神病严重程度之间的联系，发现精神病的更严重症状与精神分裂症患者的黑质纹状体途径和精神分裂症高危人群中较高的NM-MRI信号有关。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的释放和合成能力更高。研究结果表明，NM-MRI正在捕获这种多巴胺功能障碍，支持NM-MRI作为精神病的潜在生物标记物的作用。
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