Resultater
Allerede pneumoencefalografien i 1920- og 30-årene og CT-forskningen i 1970- og 80-årene viste at pasienter med schizofreni har større hjerneventrikler enn friske kontrollpersoner på gruppenivå, og senere MR-forskning har bekreftet dette (4). Cohens d kan brukes som mål på effektstørrelse når man måler forskjeller mellom grupper. d < 0,4 anses som liten effekt, d = 0,4 – 0,8 som moderat og d > 0,8 som stor effekt. Metaanalyser viser et moderat større sideventrikkelvolum ved kronisk schizofreni (d = 0,49 (5)) og ved førsteepisode schizofreni (d = 0,61 (venstre) og 0,47 (høyre)) (6). I et norsk materiale fant vi et moderat større ventrikkelvolum (d = 0,41 (høyre) og d = 0,38 (venstre)) (7). En hypotese er at større ventrikkelvolum kan henge sammen med mindre volum av andre hjernestrukturer (8). Man kan tenke seg at når volum av grå og hvit substans er mindre, vil ventrikkelvolumet være større for å «fylle opp» intrakranialt volum.
Totalt hjernevolum er blitt brukt som et indirekte mål på strukturell integritet. Det er funnet mindre totalt hjernevolum hos pasienter med schizofreni sammenliknet med friske kontrollpersoner (9), men ved metaanalyse er effektstørrelsen liten (d = – 0,25) (5). Tilsvarende rapporterte man i en metaanalyse et mindre totalvolum (på 2,7 %) ved førsteepisode schizofreni sammenliknet med friske kontrollpersoner (10).
Når totalvolumet er mindre og ventriklene større, kan man spørre seg om det er visse regioner eller strukturer der volumreduksjonen er mer uttalt. Her følger en kort oversikt over de best replikerte funnene (for illustrasjon, se fig 1 og fig 2):
Hippocampus ligger medialt i temporallappen og er viktig for verbal innlæring og hukommelse. Denne er jevnt over rapportert å være mindre hos pasienter med schizofreni enn hos friske kontrollpersoner (4, 9), noe vi også har rapportert fra to skandinaviske kohorter (7, 11, 12). I en nylig publisert metaanalyse av 44 MR-studier ble effektstørrelsen funnet å være moderat (d = – 0,48 og – 0,53 for henholdsvis venstre og høyre hippocampus) (13), og det var ingen forskjell mellom førsteepisode og kronisk schizofreni. At forandringene var til stede ved sykdomsdebut, kan tyde på at hippocampusreduksjonen ved schizofreni er utviklingsrelatert. Volumreduksjonen kan representere tap av grå substans, og dette kan ha betydning for kognitive funksjoner som innlæring og hukommelse, som er vist nedsatt ved schizofreni (14).
Det er i flere studier, inkludert våre egne (7, 11, 15), og i metaanalyser (5, 16, 17) vist større volum av basalgangliene, spesielt uttalt i globus pallidus, ved schizofreni. Basalgangliene er dopaminfiberrike, og forandringer kan derfor være vanskelig å tolke siden strukturene påvirkes av antidopaminerge antipsykotika (18).
Thalamus, en midtlinjestruktur som grenser mot ventriklene, har vist seg å være mindre hos pasienter med schizofreni (19). I en metaanalyse er det vist effektstørrelse på d = – 0,32 (høyre) og d = – 0,33 (venstre) ved kronisk og d = – 0,45 (høyre) og d = – 0,48 (venstre) ved førsteepisode schizofreni (20). Thalamus fungerer som knutepunkt for hjernens kognitive prosesser, og en hypotese er at informasjonsflyten mellom ulike hjerneområder er forstyrret ved schizofreni (21).
Cortex er en innfløkt struktur med sulci og gyri. Nevronene i cortex er blant annet involvert i viljestyrte og kompliserte kognitive prosesser. De første MR-studiene påviste mindre volum av cortex, spesielt i frontal- og temporallappen (4). Volumreduksjonen er blitt replikert i flere senere studier og kan reflektere reduksjon av nevropil (umyeliniserte nerveceller, synapser og gliaceller), som vist ved nevropatologiske post mortem-studier (22). Mindre volum kan skyldes redusert tykkelse og/eller areal (volum = tykkelse x areal). I vår gruppes studie fra Oslo fant vi tynnere cortex samt mindre areal og volum ved schizofreni, der volumforandringene var «drevet» av tykkelsesreduksjonen (23). Dette stemmer overens med flere andre studier som viser tynnere cortex, mest uttalt frontalt og temporalt, ved schizofreni (24) – (26).
Redusert kortikal folding (gyrifisering) ved schizofreni er funnet i flere studier, men det er også vist og replikert at ett område i høyre frontallapp har økt gyrifisering (27) – (30). Dette er spesielt interessant fordi cortex naturlig folder seg slik at områder som kommuniserer kommer nærmere hverandre (minker avstanden for nervesignalene) (31). Man vet også at gyrifiseringen foregår prenatalt (31), hvilket peker mot at endringene i kortikal folding representerer tidlig utviklingsavvik. Dette igjen støtter teorien om at schizofreni har en nevroutviklingsrelatert etiologi.
Hvorvidt hjerneanatomien ved schizofreni endrer seg over tid eller ikke, kan si noe om den underliggende patofysiologien. Det er vist longitudinelle endringer i kortikal tykkelse, men ikke areal, ved schizofreni (32), og man har funnet at reduksjon i kortikal tykkelse over tid korrelerer med sykdommens alvorlighetsgrad (33). Ved førsteepisode schizofreni er det vist longitudinelle reduksjoner i grå substans i frontallappen og thalamus samt i hvit substans frontalt, temporalt og parietalt. Endringene var tydeligst de første årene etter sykdomsdebut og samsvarte med redusert kognitiv funksjon, men ikke med andre symptomer (34). I en metaanalyse av 27 studier fant man longitudinelle forandringer i både grå og hvit substans (35). Det har vært foreslått at progressive endringer kan være knyttet til bruk av antipsykotika eller kan representere degenerative prosesser, men dette er kontroversielt. Det er også noe usikkerhet om det er reelle longitudinelle forandringer eller om funnene representerer metodologiske svakheter.