DOI: https://doi.org/10.1038/s41398-026-03839-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41765928
تاريخ النشر: 2026-03-02
المؤلف: Zetao Huang وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في أنماط التصوير العصبي المرتبطة بالهلوسات اللفظية السمعية (AVH) في الفصام، مع التركيز على ميزات السمة بدلاً من مجرد النشاط العصبي العرضي. باستخدام تقنية التصوير الطيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء الوظيفية (fNIRS)، قارن البحث الاتصال الوظيفي (FC) بين ثلاث مجموعات: المرضى الذين لديهم تاريخ من AVH (AVHh+)، أولئك الذين ليس لديهم (AVHh-)، والأشخاص الأصحاء (HCs). كشفت النتائج أن الأفراد من AVHh+ أظهروا انخفاضًا ملحوظًا في FC بين منطقة بروكا والمنطقة الحركية الإضافية اليسرى (SMA) مقارنةً بـ AVHh-، مما يشير إلى أن هذا الاتصال المنخفض قد يعمل كعلامة شبيهة بالسمة على القابلية لـ AVH.
تُفترض الخاتمة أن انخفاض FC في حالة الراحة بين منطقة بروكا وSMA اليسرى يعكس اضطرابًا في الدوائر المتعلقة باللغة، مما قد يعرض الأفراد لـ AVH. يتماشى هذا الانفصال مع الأدلة الأوسع على وجود شذوذات في الشبكات الكبيرة في الفصام، مما يشير إلى أن ارتباط بروكا-SMA هو جزء من خلل أكبر في الشبكة بدلاً من كونه مشكلة معزولة. يدعو المؤلفون إلى أن تتبنى الأبحاث المستقبلية منهجيات fNIRS الطولية والمعتمدة على المهام لاستكشاف التفاعلات الديناميكية بين اتصال بروكا-SMA وAVH، مؤكدين على الحاجة إلى نهج متعددة الوسائط لتعزيز الفائدة السريرية لهذه العلامة FC وتعميق الفهم لـ AVH كمنتج لعدم الاتصال الواسع في الشبكة.
مقدمة
تسلط مقدمة الورقة الضوء على الفصام كاضطراب نفسي كبير يؤثر على حوالي 1% من السكان العالميين، ويتميز باضطرابات عميقة في الإدراك، والإحساس، والعواطف. أحد الأعراض البارزة للفصام هو الهلوسة اللفظية السمعية (AVH)، التي يعاني منها 60-80% من المرضى، حيث يدرك الأفراد أصواتًا تنبعث من مصادر خارجية، مما يؤدي غالبًا إلى ضغوط كبيرة. تشير الأدبيات إلى أن عدم الاتصال في الشبكات الدماغية هو آلية أساسية وراء AVH، حيث تشمل مناطق حيوية مثل منطقة بروكا، والمنطقة الحركية الإضافية (SMA)، وهياكل زمنية ومخيخية متنوعة.
لقد اكتسب استخدام تصوير الألياف الضوئية (DTI) زخمًا في دراسة سلامة المادة البيضاء لفهم أفضل لعدم الاتصال في الدماغ المرتبط بـ AVH. ومع ذلك، تشير المقدمة إلى أن التباين في تصميم الدراسة، واختيار العينة، والأساليب التحليلية قد أدى إلى نتائج غير متسقة في الأدبيات. علاوة على ذلك، تقترح بعض الدراسات أن مقاييس DTI قد تعكس تقدم المرض بدلاً من شدة AVH، مما يبرز تعقيد تفسير نتائج التصوير العصبي في هذا السياق.
طرق
في هذه الدراسة، تم تجنيد تسعة وثلاثين مريضًا تم تشخيصهم بالفصام أو الاضطراب الفصامي العاطفي من قسم المرضى الداخليين في مستشفى بكين الجامعي السادس في بكين، الصين. تم اختيار المشاركين بناءً على معايير إدخال محددة، بما في ذلك تشخيص مؤكد عبر المقابلة السريرية الهيكلية لـ DSM-IV (SCID)، والعرق الصيني هان، والعمر بين 18 و65 عامًا. تضمنت معايير الاستبعاد تاريخًا من اضطرابات نفسية أخرى، أو حالات طبية عصبية أو شديدة، أو تعاطي المخدرات. بالإضافة إلى ذلك، تم تجنيد سبعة عشر شخصًا صحيًا (HCs) من المجتمعات المحلية، مع التأكد من عدم وجود تاريخ من الأمراض العصبية أو النفسية أو الجسدية، وكانوا أيضًا في الفئة العمرية بين 18 و65 عامًا. كان جميع المشاركين من مستخدمي اليد اليمنى وقدموا موافقة خطية مستنيرة، مع التزام الدراسة بالإرشادات الأخلاقية التي وضعتها لجنة الأخلاقيات في مستشفى بكين الجامعي السادس، وفقًا لإعلان هلسنكي.
شملت الإجراءات التجريبية الحصول على بيانات التصوير الطيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء الوظيفية (fNIRS) في حالة الراحة لمدة لا تقل عن ثماني دقائق في غرفة مظلمة ومعزولة. تم توجيه المشاركين للبقاء ساكنين والتركيز على علامة تثبيت معروضة على شاشة الكمبيوتر، مما يضمن أن تسجيل حالة الراحة لم يتطلب أي إدخال إدراكي واضح أو مخرجات سلوكية. كان الهدف من هذا الإعداد هو التقاط النشاط العصبي الداخلي للمشاركين خلال حالة الراحة.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. عادةً ما يتضمن بيانات كمية، وتحليلات إحصائية، وتمثيلات رسومية توضح نتائج الدراسة. غالبًا ما تتم مقارنة النتائج مع الفرضيات أو الدراسات السابقة لتسليط الضوء على الاتجاهات أو الشذوذات المهمة.
في هذا القسم، قد يُبلغ المؤلفون عن مقاييس محددة، مثل المتوسطات، والانحرافات المعيارية، أو قيم p، لدعم ادعاءاتهم. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي علاقات أو علاقات سببية تم ملاحظتها، مما يوفر رؤى حول تداعيات النتائج. بشكل عام، تعتبر النتائج أساسًا للنقاشات اللاحقة والاستنتاجات المستخلصة في الورقة.
نقاش
في هذه الدراسة، تم استخدام نظام تصوير طيفي قريب من الأشعة تحت الحمراء متعدد القنوات (fNIRS) للتحقيق في الاتصال في حالة الراحة بين منطقة بروكا والمنطقة الحركية الإضافية اليسرى (SMA) في مرضى الفصام الذين يعانون من الهلوسات اللفظية السمعية (AVH) والذين لا يعانون منها. شمل جمع البيانات 54 قناة مرتبة وفقًا لنظام 10/20 الدولي، لقياس التغيرات في تركيزات الأوكسيهيموغلوبين (HbO) والديهيموغلوبين (HbR). استخدمت التحليلات برنامج NirSpark للمعالجة المسبقة، بما في ذلك تصحيح عيوب الحركة وتطبيق قانون بير-لامبرت المعدل لتحويل الكثافات الضوئية إلى تغييرات في تركيز الهيموغلوبين. كشفت المقارنات الإحصائية عن عدم وجود اختلافات ديموغرافية ملحوظة بين المجموعات، بينما لوحظ انخفاض ملحوظ في الاتصال الوظيفي في حالة الراحة (rs-FC) بين منطقة بروكا وSMA اليسرى في المرضى الذين يعانون من AVH.
تشير النتائج إلى أن انخفاض rs-FC بين بروكا وSMA اليسرى قد يشير إلى اضطرابات في الدوائر المتعلقة باللغة، مما قد يعمل كعلامة عصبية فسيولوجية على القابلية لـ AVH. يتماشى هذا مع السياق الأوسع لعدم الاتصال في الفصام، حيث يتم الإشارة إلى الشذوذات في الشبكات الكبيرة في التحكم المعرفي ومعالجة الزمن. ومع ذلك، يحد التصميم العرضي للدراسة من الاستنتاجات السببية، وتقييد إعداد fNIRS المكاني يحصر التحليل في المناطق القشرية السطحية. يجب أن تتضمن الأبحاث المستقبلية تصاميم طولية ونماذج معتمدة على المهام لاستكشاف التفاعلات الديناميكية بين اتصال بروكا-SMA وAVH، مع التأكيد على الحاجة إلى نهج متعددة الوسائط لتعزيز فهم AVH كمنتج لعدم الاتصال في الشبكة بدلاً من العجز المعزول.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41398-026-03839-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41765928
Publication Date: 2026-03-02
Author(s): Zetao Huang et al.
Primary Topic: Transcranial Magnetic Stimulation Studies
Overview
This research investigates the neuroimaging patterns associated with auditory verbal hallucinations (AVH) in schizophrenia, focusing on trait features rather than just episodic neural activity. Utilizing functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS), the study compared functional connectivity (FC) among three groups: patients with a history of AVH (AVHh+), those without (AVHh-), and healthy controls (HCs). The findings revealed that AVHh+ individuals exhibited significantly lower FC between Broca’s area and the left supplementary motor area (SMA) compared to AVHh-, suggesting that this hypoconnectivity may serve as a trait-like marker of vulnerability to AVH.
The conclusion posits that the reduced resting-state FC between Broca’s area and the left SMA reflects a disruption in language-related circuits, which may predispose individuals to AVH. This dysconnectivity aligns with broader evidence of large-scale network abnormalities in schizophrenia, indicating that the Broca-SMA coupling is part of a larger network dysfunction rather than an isolated issue. The authors advocate for future research to adopt longitudinal and task-based fNIRS methodologies to further explore the dynamic interactions between Broca-SMA connectivity and AVH, emphasizing the need for multimodal approaches to enhance the clinical utility of this FC marker and deepen the understanding of AVH as a product of extensive network dysconnectivity.
Introduction
The introduction of the paper highlights schizophrenia as a significant psychiatric disorder affecting around 1% of the global population, characterized by profound cognitive, perceptual, and emotional disturbances. A prominent symptom of schizophrenia is auditory verbal hallucination (AVH), experienced by 60-80% of patients, where individuals perceive voices as emanating from external sources, often leading to considerable distress. The literature indicates that brain network dysconnectivity is a key underlying mechanism of AVH, involving critical regions such as Broca’s area, the supplementary motor area (SMA), and various temporal and cerebellar structures.
The use of diffusion tensor imaging (DTI) has gained traction in examining white-matter integrity to better understand brain dysconnectivity associated with AVH. However, the introduction notes that variability in study design, sample selection, and analytical methods has led to inconsistent findings in the literature. Furthermore, some studies propose that DTI metrics may reflect the illness’s progression rather than the severity of AVH, underscoring the complexity of interpreting neuroimaging results in this context.
Methods
In this study, thirty-nine patients diagnosed with schizophrenia or schizoaffective disorder were recruited from the inpatient ward of Peking University Sixth Hospital in Beijing, China. Participants were selected based on specific inclusion criteria, including a confirmed diagnosis via the Structured Clinical Interview for DSM-IV (SCID), Han Chinese ethnicity, and age between 18 and 65 years. Exclusion criteria included a history of other psychotic disorders, neurological or severe medical conditions, and substance abuse. Additionally, seventeen healthy controls (HCs) were recruited from local communities, ensuring they had no history of neurological, psychiatric, or physical diseases and were also aged between 18 and 65 years. All participants were right-handed and provided written informed consent, with the study adhering to the ethical guidelines set forth by the Ethics Committee of Peking University Sixth Hospital, in accordance with the Declaration of Helsinki.
The experimental procedure involved acquiring resting-state functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) data for a minimum of eight minutes in a dimly lit, isolated room. Participants were instructed to remain still and focus on a fixation cross displayed on a computer screen, ensuring that the resting-state recording did not require any overt perceptual input or behavioral output. This setup aimed to capture the intrinsic neural activity of the participants during the resting state.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It typically includes quantitative data, statistical analyses, and graphical representations that illustrate the outcomes of the study. The results are often compared against the hypotheses or previous studies to highlight significant trends or anomalies.
In this section, the authors may report specific metrics, such as means, standard deviations, or p-values, to substantiate their claims. Additionally, any observed correlations or causal relationships are discussed, providing insights into the implications of the findings. Overall, the results serve as a foundation for the subsequent discussion and conclusions drawn in the paper.
Discussion
In this study, a multichannel functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) system was employed to investigate the resting-state connectivity between Broca’s area and the left supplementary motor area (SMA) in schizophrenia patients with and without auditory verbal hallucinations (AVH). The data acquisition involved 54 channels arranged according to the international 10/20 system, measuring changes in oxyhemoglobin (HbO) and deoxyhemoglobin (HbR) concentrations. The analysis utilized the NirSpark software for preprocessing, including motion artifact correction and application of the modified Beer-Lambert law to convert optical densities into hemoglobin concentration changes. Statistical comparisons revealed no significant demographic differences among the groups, while a notable decline in resting-state functional connectivity (rs-FC) between Broca’s area and the left SMA was observed in patients with AVH.
The findings suggest that reduced Broca-left SMA rs-FC may indicate disruptions in language-related circuits, potentially serving as a neurophysiological marker of AVH vulnerability. This aligns with the broader context of dysconnectivity in schizophrenia, where large-scale network abnormalities are implicated in cognitive control and temporal processing. However, the study’s cross-sectional design limits causal inferences, and the fNIRS setup’s spatial constraints restrict the analysis to superficial cortical regions. Future research should incorporate longitudinal designs and task-based paradigms to further elucidate the dynamic interactions between Broca-SMA connectivity and AVH, emphasizing the need for multimodal approaches to enhance understanding of AVH as a product of network dysconnectivity rather than isolated deficits.