精神分裂症是人类进化的副产物吗？

Tim Crow曾在1997年提出过一个有趣的问题：“精神分裂症是智人为语言付出的代价吗?”。

他认为精神分裂症可能是大脑系统的一种极端变异，这种变异在进化史上是相对较新的。与精神分裂症密切相关的大脑结构，是语言和高级认知功能的调节者，也是人类独有的。那些相对较新的(在进化时间尺度上)大脑系统可能更容易受到特殊情况的影响(如压力、创伤、神经发育状况)，并表现为精神分裂症的大脑回路功能异常。

精神分裂症的患病率在整个人群中相当稳定，尽管精神分裂症患者的生育率较低，但患病率并没有改变。这只可能在整个人群的总体遗传易感性的情况下发生。

Crow随后提出，精神分裂症必须追溯到人类进化中的“物种特异性”遗传变化。语言是人类特有的能力，可以说是一种适应性很强的能力。导致智人适应性成功和精神分裂症易感性的变化应该处于相同的进化时间窗。

因此，如果精神分裂症的倾向是人类独有的，那么与我们最近的灵长类亲戚进行比较可能会提供一些启示。这正是van den Heuvel等人试图解决的问题。他们利用来自人类和黑猩猩的大脑成像数据，为精神分裂症特定的大脑机制提供了比较证据。

方法

研究者使用成像分析技术，主要数据来自48名精神分裂症患者和43名健康对照组。黑猩猩(Pan troglodytes)的MRI数据来自22只雌性黑猩猩。

除了主要的数据集，研究人员还检查了来自精神分裂症患者和健康对照组的两个单独数据集的T1和DWI扫描。他们使用Bonin和Bailey皮质图谱来绘制人类和黑猩猩之间的同源区域。

他们还分析了关于双相情感障碍(BP)、重度抑郁症、强迫症、自闭症谱系障碍和行为变异额颞叶痴呆、阿尔茨海默病和轻度认知障碍等不同数据集的T1和DWI数据。这些分析旨在评估精神分裂症的具体拓扑特征。

结果

研究人员报告说，患者额颞回路以及后扣带回皮层和中央前回的分数各向异性较低，这一发现与先前在精神分裂症中进行的连接组研究一致。他们还将这种模式量化为“精神分裂症连接障碍”，然后将其作为比较的衡量标准。

黑猩猩和人脑网络显示出强大的重叠(94%)。总共发现了27个人类特定的连接，而仅发现了7个黑猩猩特定的连接。

他们观察到人类特异性连接与精神分裂症连接障碍模式之间存在显著的一致性。连通性模式与症状严重程度无关[以阳性和阴性综合征量表(PANSS)衡量]。当检查黑猩猩和人类之间的共享连接时，他们发现精神分裂症连接障碍的共享连接水平较低(下图)。

研究者继续将连接性证据与遗传发现(即人类基因组加速区域)联系起来。通过使用来自艾伦人类大脑图谱的基因表达数据，他们发现人类特有的大脑皮层区域表现出更高的HAR基因表达。

结论

van den Heuvel等人的研究提供了黑猩猩和人类大脑的对比证据，支持了精神分裂症可能与人类大脑进化改变有关的假设。

这些发现一致表明，人类特有的大脑连接和精神分裂症的连接模式之间存在重叠。对HAR基因和大脑基质之间联系的进一步阐述，有助于增强这种说法的说服力。

精神分裂症是一种复杂的疾病，有许多方面和许多可能的因素。作者也提出了他们研究的一些局限性，并指出这一发现仅仅表明，人类大脑回路的进化改变可能是导致人类大脑紊乱的因素之一。