白质微结构和强迫性行为障碍–扩散张量成像研究（2021）

评论： 新脑扫描研究比较色情/性瘾者（CSBD）的白质和控制的报道对照组和CSB受试者之间的显着差异：

这是最早的DTI研究之一，该研究评估了强迫性行为障碍患者与健康对照者之间的差异。我们的分析发现与对照相比，CSBD受试者大脑六个区域的FA减少。在小脑（小脑中可能存在同一道的部分），内囊的后凸状部分，上电晕放射线和枕中或外侧枕回白质中发现了不同的道。
我们的研究结果表明，CSBD与强迫症和成瘾具有相似的异常模式.

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作者： MałgorzataDraps¹, 纳塔利娅·科瓦奇克（NataliaKowalczyk-Grębska）², Artur Marchewka³, 冯诗⁴及 Mateusz Gola^{1 , 5}

¹ 波兰华沙科学院心理学研究所，波兰华沙
² SWPS社会科学与人文大学心理学系，波兰华沙
³ 波兰科学院Nencki实验生物学研究所神经生物学中心脑成像实验室，波兰华沙
⁴ 美国洛杉矶Cedars-Sinai医学中心生物医学影像研究所
⁵ 加州大学圣地亚哥分校神经计算研究所Swartz计算神经科学中心，美国圣地亚哥

作者： https://doi.org/10.1556/2006.2021.00002

抽象

背景和目的

即使在11年将冲动性行为障碍（CSBD）添加到ICD-2019的冲动控制类别下，其神经机制仍存在争议。研究人员已经注意到它与成瘾和强迫症（OCD）都相似。我们研究的目的是通过调查CSBD患者中大脑解剖结构异常的模式来解决这个问题。

方法

回顾39篇有关弥散张量成像（DTI）的出版物，我们发现了成瘾和强迫症所特有的主要异常。超过我们从36位被诊断为CSBD的异性恋男性和31位相匹配的健康对照中收集的DTI数据。然后将这些结果与成瘾和强迫症模式进行比较。

成果

与对照组相比，CSBD个体在上电晕辐射束，内囊束，小脑束和枕回白质中显示出明显的分数各向异性（FA）降低。有趣的是，所有这些区域在先前的研究中也被确定为OCD和成瘾中共享的DTI相关。

讨论和结论

我们的研究结果表明，CSBD在强迫症和成瘾方面具有相似的异常模式。作为第一个比较CSBD，成瘾和强迫症之间的大脑结构差异的DTI研究之一，尽管它揭示了CSBD的新方面，但尚不足以确定CSBD是更像成瘾还是强迫症。进一步的研究，特别是直接比较所有三种疾病的个体，可能会提供更具结论性的结果。

介绍

世界卫生组织（WHO）在《国际疾病分类》（ICD-11）的第11版中引入的强迫性行为障碍（CSBD）是一种精神病性疾病，其特征是反复未能抵抗性活动的冲动。最初，这些活动为患者带来了回报，但是一段时间后，它们变得有害且功能失调，从而导致高度的个人困扰。为了达到CSBD的诊断标准，患者必须表现出上述症状至少6个月，并且如果未报告严重的个人生活困扰或该困扰仅与道德判断和对性行为的拒绝有关，则无法进行诊断。例如，基于宗教/道德信仰（Kraus等人，2018年; 世卫组织，2019年）。世卫组织大范围提出的《生物多样性公约》标准是基于世卫组织提出的性欲亢进（HD）标准的。卡夫卡（2010）在DSM-V的性障碍部分中考虑。与HD相似，CSBD被概念化为具有冲动性成分的强迫性非副性性欲障碍，类似于成瘾，但是与HD不同，CSBD放弃了压力和情绪调节的标准（类似于OCD）（详细讨论请参见： Gola等人，2020).

世卫组织将CSBD（在ICD-11中）归类为冲动控制障碍，但强迫性方面也包括在该障碍的名称中。不幸的是，冲动控制障碍的类别非常广泛，无法明确界定其界限，这使CSBD的分类成为继续争论的主题，围绕CSBD的症状本质上是冲动的还是强迫性的，还是CSBD是否应该而是被视为行为上瘾的表现（例如， Bőthe等人，2019； Gola et al。，2017; 格里菲斯（Griffiths），2016年； Kraus，Voon和Potenza，2016年；库恩和加里纳特（Kühn＆Gallinat），2016年； Potenza，Gola，Voon，Kor和Kraus，2017年; 年轻，2008年）或其他类型的精神疾病。在论证其与成瘾的相似性时，研究人员经常提到食欲机制和对性活动的渴望（Gola＆Draps，2018年; Gola et al。，2017; Klucken，Wehrum-Osinsky，Schweckendiek，Kruse和Stark，2016年； Kowalewska等，2018; Voon等人，2014年），症状的耐受性和症状不断增强，因此典型的药物依赖（Reid等，2012； Wordecha等人，2018），戒断综合症（加西亚和蒂博特，2010年）。另一方面，CSBD也可以与强迫症（OCD）进行比较，因为它可以表现出消极的强迫观念，伴随着强迫性的循环，即仪式，减少强迫观念引起的紧张的重复行为，参与预防或预防。减轻压力或焦虑（执事和艾布拉莫维茨，2005年；芬伯格（Fineberg）等人。 2014年）。性行为可能会在应对情绪调节策略中发挥作用（Lew-Starowicz，Lewczuk，Nowakowska，Kraus和Gola，2020年）根据科尔曼和同事（2003），CSBD患者会经历反复的性观念，从而引起紧张感（强迫症），并进行强迫性行为以减轻这种紧张感（科尔曼，雷蒙德和麦克比恩，2003年）。通过这种方式，性行为可以理解为强迫性的表现（米克和霍兰德，2006年）和性行为在情绪调节策略中起着重要作用（Kafka，2010; 矿工，狄更森和科尔曼，2019年; 里德和卡夫卡（Reid＆Kafka），2014年）。目前，该应对功能是《生物多样性公约》范围内的一个讨论主题，因为它已被纳入世界卫生组织的标准（Gola等人，2020).

越来越多的证据支持CSBD和成瘾之间的神经生物学相似性，例如与奖赏系统色情相关的反应性（有关综述，请参见： Gola＆Draps，2018年 or Kowalewska等，2018）。其中最有趣的效果是：首选色情图片（与非首选图片相比）的腹侧纹状体反应性增加，与针对Cybersex修改的互联网成瘾测试的结果呈正相关（Brand，Snagowski，Laier和Maderwald，2016年），或以下区域内的更多激活：与对照相比，CSBD个体的色情提示是背顶前额叶皮层，尾状，顶上叶下上回，顶叶背侧扣带皮层和丘脑。石硕恩，2015）。 CSBD个体还表现出性视频的纹状体反应性（与对照相比）增加（Voon等人，2014）或色情，但不涉及金钱暗示（Gola等人，2017）并降低腹侧纹状体和额叶前皮层（Klucken等，2016），以及CSBD症状的严重程度与左颞上回和右尾状核之间的功能连接之间显着的负相关性（石硕恩，2018）。关于与CSBD相关的结构性大脑影响， Kühn和Gallinat（2014）在非临床色情使用者中发现右尾状容积与色情消费频率呈反比关系。我们小组的最新研究（Draps等人，2020年）表明，与健康受试者相比，患有CSBD，酒精成瘾和赌博障碍的个体在左额极（特别是在眶额皮层）的灰质体积较小。上述数据支持关于CSBD与成瘾之间相似性的假设。不幸的是，目前尚无将CSBD与OCD进行比较的神经生物学研究。

研究CSBD与成瘾或强迫症之间潜在相似性的一种方法是查看大脑的白质微观结构。扩散张量成像（DTI）是一种对微结构组织特性敏感的磁共振成像技术，可以对白质束进行定性评估（Basser＆Jones，2002；格瓦拉（Guevara），格瓦拉（Guevara），罗曼（Román）和曼金（Mangin），2020年； Le Bihan，2003年； Le Bihan等，2001）。 DTI技术很多，例如广泛用于检测人类白质异常的基于行迹的空间统计（TBSS）方法（Smith等人，2006），它专门针对分数各向异性（FA）的差异。在TBSS分析中，非线性配准算法用于将单个数据投影到均值表示上，称为均值FA骨架。我们已经发现39种有关TBSS的强迫症（31）和成瘾（8）出版物。在这些研究中，作者显示了总共1,050名健康对照者和1,188名临床诊断为强迫症或成瘾症的成年患者之间的FA差异。参加人数最少的组分别是：22名成瘾者（Chumin等人，2019）和OCD组中的八个（Cannistraro等，2007）。 XNUMX项研究报告了 P 进行多次比较校正后，<0.05，未校正时为6 P <0.001，簇大小为20或更多的体素。在强迫症中，区域多样性更为显着，结果表明在几个区域中，如call体，扣带束，小镊子和电晕辐射，主要的FA差异。结果是成瘾较少，患者和对照组之间的区分区域更少。有趣的是，发现九个区域（即上电晕放射线，内囊，小脑，枕叶和额叶白质，上筋膜，丘脑后放射线，call体和丘脑）与DTI相关，与强迫症和成瘾有关（请参见）图。 1).

在我们的研究中，我们旨在（1）通过文献综述确定特定于OCD和成瘾的FA异常；（2）从CSBD患者和健康对照者收集DTI数据（使用TBSS方法确定FA的差异），以及（3）比较我们的结果与先前报道的有关强迫症和成瘾的发现，以鉴定强迫症，成瘾和CSBD之间的相似性和/或差异。

方法

DTI研究

学科与招聘

该样本由67位异性恋男性组成，分为两组：36名CSBD患者和31名健康对照（HCs）。根据年龄和收入对受试者进行匹配（请参阅参考资料中的详细信息）表1）。 CSBD受试者是在波兰华沙的诊所接受治疗的男性中招募的。根据Kafka的HD标准，他们接受了精神科医生和心理学家的采访，以确认诊断（Kafka，2010）。他们全部都符合XNUMX个A标准中的XNUMX个，并且还符合B和C标准（Kafka，2014）。 HC是通过在线公告招募的，没有任何心理病理症状，身体健康。两组的排除标准均是其他精神疾病史，神经系统或医学上的严重问题以及磁共振成像（MRI）手术的禁忌证。所有参与者均完成了用于测量CSBD症状的问卷：性成瘾筛查测试（波兰语版本：SAST-PL-M： Gola等人，2016）和“简短色情内容”屏幕（Kraus等，2020）。在招募期间，还对参与者进行了性取向检查，酗酒史和赌博问题筛查。两组的入选标准为：在Kinsey量表上完全或主要为异性恋（波兰语适应性： Wierzba等，2015）; 在酒精使用障碍识别测试中得分<10Babor，de la Fuente，Saunders和Grant，1989年）; 在南橡树赌博屏幕（<Stinchfield，2002）。符合条件的参与者被邀请参观PAS Nencki研究所脑成像实验室（波兰华沙）进行数据收集。

表1。参加者特点

	CSBD（平均[sd]）； n = 36	HC（平均[sd]）； n = 31	P-值
年龄多年	31.11 [6.018]	31.84 [7.142]	NS
性成瘾筛查测试–修订	11.63 [4.664]	2.67 [1.918]	P <0.001
简短的色情屏幕	6 [2.854]	1.73 [1.929]	P <0.001
南奥克斯赌博屏幕	0.33 [0.816]	0	NS
饮酒障碍识别测试	7.5 [2.07]	4 [1.414]	P = 0.013
强迫症量表–修订	17.18 [10.825]	13.1 [8.786]	NS
货币选择调查表–总体 K 折扣值	0.0249 [0.0429]	0.0307 [0.0481]	NS

DTI扫描协议

所有DTI图像均在配备3通道相控阵头线圈的12-Tesla MRI扫描仪（Siemens Magnetom Trio TIM，德国埃尔兰根）上收集。使用以下参数执行自旋回波扩散加权回波平面成像（DW_EPI）序列：TR = 8,300 ms； TE = 87毫秒；格拉帕; 俯仰角90°，体素大小= 2×2×2 mm³，具有64个渐变方向 b-1,000 s / mm的值²，以及两个未应用扩散梯度的图像（b-value = 0）。 DW_EPI序列在前后编码（AP）和前后编码（PA）的相反相位编码方向上重复进行。

DTI图像处理

使用FMRIB软件库（FSL， www.fmrib.ox.ac.uk/fsl）（Smith等人，2004）。首先，使用FSL的fslroi命令提取b0图像。在下一步中，基于在相反相位编码方向上获取的两个b0图像，使用磁化率（充值）功能校正对数据进行预处理。 AP和PA方向的采集被合并到单个XNUMX维文件中。使用FSL脑提取工具（下注），将所有非脑体素和仅具有很小的部分体积贡献的所有体素从量级图像中排除。使用FSL的涡流工具进行常规运动和涡流校正。为了拟合每个体素的扩散张量模型，使用dtifit计算FA图像。

TBSS管道包括以下标准步骤（Smith等人，2006）：（1）将DTI衍生的FA图像共同注册到模板。将FMRIB58_FA标准空间图像用作TBSS中的目标。（2）接下来，将在上一步中计算出的非线性变换应用于所有对象，以将其数据带入1x1x1 MNI152标准空间。（3）计算参加研究的受试者的平均FA和骨骼。（4）将平均FA骨架图像阈值设为0.2，以识别主要的白质途径。

DTI数据的统计分析

对于TBSS，对全脑数据进行体素通用线性模型分析，使用1,000个随机排列来查找FA骨架体素，健康对照组与CSBD组之间存在显着差异。使用针对年龄调整的两组差异模型（均值在组内居中）。对于多次比较，没有体素在FDR（错误发现率）校正中幸免于难。还进行了未经校正的分析，P的阈值范围为0.05至0.01，并且显着的簇大小> 50体素。错误发现率（FDR）校正的计算是使用Matlab脚本从 Genovese，Lazar和Nichols，（2002年）。未校正阈值下的显着差异区域 P 以下显示了0.02体素的<50。然后根据白质（WM）Atlas（Oishi，Faria，Van Zijl和Mori，2010年）。这些解剖区域用于与通过性成瘾筛查测试（Gola等人，2016）和“简短色情内容”屏幕（Kraus等，2020）在CSBD组中。

伦理

在研究开始时就获得了参与者的知情同意。为确保匿名，采用了双盲程序，因此负责获取DTI数据的研究团队成员无权访问招聘记录，并且不知道任何给定的个人是CSBD还是HC组。所有程序均按照赫尔辛基宣言进行。该研究得到了PAS心理学研究所地方伦理委员会的批准。

成果

参与者们

表1 包含有关36名患有CSBD的个体和31名匹配对照的信息，本研究分析了其DTI数据。平均年龄之间没有组间差异。 CSBD患者在测量CSBD严重程度的量表上获得了明显更高的评分（SAST-R： t = 9.738 P <0.001； BPS： t = 6.623 P<0.001）。对于所有参与者，衡量成瘾症状的得分均低于阈值（审核： t = 3.012 P = 0.013，SOGS： t = 0.81 P <0.001）。在酒精使用障碍识别测试中，CSBD患者的得分明显高于对照组（Babor等，1989），但没有超过酒精使用障碍的阈值（16分）。强迫症量表（修订版）中的组没有差异（t = 1.580， P = 0.12; OCI-R， Foa等人，2002）和货币选择问卷（t = -0.482， P = 0.632; MCQ，柯比（Kirby）和马拉科维奇（Marakovic），1996年）测量冲动和折现（Marcowski等人，印刷中).

DTI结果

我们在六个解剖簇中发现了显着的组差异（所有结果均未校正，且阈值为 P 从0.05到0.01，以及至少50个体素的显着簇的大小）。根据《白色物质图集》（Oishi等，2010），这些簇包含以下区域：小脑中的三个道，内囊道的后突部分，电晕放射道的上部分和枕回的白质的一部分（详细信息表2 和图。 2）。根据性成瘾筛查测试（Sexual Addiction Screening Test），六个解剖区域的平均FA与CSBD症状的严重程度之间无显着相关性（Gola等人，2016）和简短的色情内容屏幕（Kraus等，2020）。这是出乎意料的，因为根据有关成瘾和强迫症等精神疾病的文献，症状的严重程度通常与FA的差异有关（成瘾见：莫拉莱斯，琼斯，哈曼，打补丁和纳吉尔，2020年; De Santis等人，2019; 对于OCD： de Salles Andrade等人，2019年; 菲茨杰拉德，刘，铰刀，泰勒和威尔士，2014年; Koch等，2012; Saito等人，2008; Wang等人，2018; 周等人，2018).

表2。DTI研究的结果比较了36名CSBD患者和31名匹配的健康对照

Index	簇的大小	x	y	z	T峰值统计值	P 峰值值	规模效应^a	领域名称（来自Atlas）
1	61	30	- 45	- 28	5.3103	0.000027776	1.290118	ch，小脑半球
2	65	- 17	- 49	- 20	5.1651	0.000046134	1.071367	ch，小脑半球
3	88	24	- 51	- 20	5.0823	0.000061393	1.015533	ch，小脑半球
4	64	33	- 29	6	5.1738	0.000044763	1.125174	内囊的绒毛状，后凸状部分
5	52	- 40	- 62	20	4.9949	0.000082731	1.151454	O2-WM，枕中或外侧枕回白质
6	71	- 25	14	28	4.1236	0.0013267	0.829666	scr，上等电晕辐射

^a科恩的 d 效果大小的计算方法为两组之间的平均差异除以合并的标准偏差。

讨论

这是最早的DTI研究之一，该研究评估了强迫性行为障碍患者与健康对照者之间的差异。我们的分析发现与对照相比，CSBD受试者大脑六个区域的FA减少。在小脑（小脑中可能存在同一道的部分），内囊的后凸状部分，上电晕放射线和枕中或外侧枕回白质中发现了不同的道。

为了从冲动性和强迫性精神疾病的整个范围的更广范围来看这些结果，从一种极端的成瘾到另一种极端的强迫症，我们对上述两个临床实体中有关DTI的文献进行了全面回顾。文献中的三十九项研究（成瘾的八项和强迫症的三十一项）表明，就DTI而言，成瘾的神经元多样性比强迫症少。在OCD文献中，主要且经常报告的结果涉及call体和扣带束等区域的FA降低（Benedetti等，2013； Bora et al。，2011; Cannistraro et al。，2007; de Salles Andrade等，2019; Fan等，2016; Gan等，2017; Garibotto等，2010； Li等，2011； Nakamae等，2011； Oh et al。，2012; Saito et al。，2008; Spalletta，Piras，Fagioli，Caltagirone和Piras，2014年； Versace等人，2019; Yoo等，2007；周等人，2018）。相比之下，成瘾文献提到电晕后放射，外囊，穹ni，岛状体和海马体是根据平均FA区分患者和对照的区域（Chumin等，2019; De Santis等，2019; Pandey等人，2018; Yip等，2017; Zou et al。，2017年）以及强迫症中发现的其他区域，即上电晕放射线，内囊，小脑，额叶和枕叶白质，上筋膜，丘脑后放射线，call体和丘脑（Benedetti等，2013； Cannistraro et al。，2007; Chumin等，2019; Fan等，2012； Fontenelle et al。，2011; Gan等，2017; Hartmann，Vandborg，Rosenberg，Sørensen和Videbech，2016年；金，（Kim，Jung，Kim，Jang）和权（Kwon），2015； Lochner et al。，2012; Pandey等人，2018; Segobin等人，2019; Szeszko等，2005； Yip等，2017; Yoo等，2007； Zhong等，2019; Zou et al。，2017年）。强迫症调查中发现的其他区域位于美国的绿色区域。无花果1和3 (Glahn，Prell，Grosskreutz，Peschel和Müller-Vahl，2015年；他等人，2018年; 李吉，李丽，冯锋，2014; Menzies et al。，2008； Med。等人，2008。 Nakamae等，2019； Segobin等人，XNUMX).

我们的DTI数据显示CSBD的神经相关与文献中先前报道的与成瘾和OCD相关的区域重叠（请参见图。 3）。因此，本研究证明了CSBD与强迫症和成瘾两者之间共同的FA减少具有重要的相似性。不幸的是，这些结果并未表明这两个临床实体中哪一个在DTI相关性方面更接近CSBD。

限制

尽管本研究提供了关于CSBD脑扩散中白质差异的新数据，但其结果有一定局限性。主要的局限性是此类相关研究的典型局限，涉及以下事实：观察到的两个样本之间的平均FA差异的减少可能是CSBD发展的既存因素或结果。这个问题会影响采用横截面设计的其他许多解剖学或功能性大脑差异的研究（Yuan等，2010）。需要纵向设计来评估大脑变化与CSBD症状的发生和发展相关的作用。

另一个限制与CSBD参与者的招募有关，这是由于性欲亢进（HD; Kafka，2010），而不是ICD-11标准，因为我们的数据是在发布新的WHO手册之前收集的。 HD中存在与压力和情绪调节有关的标准，但没有CSBD描述（请参见 Gola等人，2020），因此我们的临床样本可能更像是强迫症患者。更重要的是，我们的样本相对较小，所有人群均由年龄相似，波兰居民组成的完全异性恋的男性组成。在CSBD的神经生物学基础的未来研究中，需要招募更大，更多样化的样本。样本量小可能是我们的结果无法通过经典的FWE校正幸免的原因，这是该研究的另一个局限性。此外，与成瘾和强迫症患者的直接比较（而不仅仅是与文献中报道的结果进行比较）可能会支持在未来研究中得出更强有力的结论。

结论

我们的研究结果表明，CSBD在强迫症和成瘾方面具有相似的异常模式。与对照相比，CSBD个体在上电晕辐射道，内囊道，小脑道和枕回白质中显示出显着的FA降低。作为第一个比较CSBD，成瘾和强迫症之间的大脑结构差异的DTI研究之一，尽管它揭示了CSBD的新方面，但尚不足以确定CSBD更像成瘾还是强迫症。进一步的研究，特别是直接比较所有三种疾病的个体，可能会提供更具结论性的结果。

抽象