Emerging evidence suggests that the coupling relating the structural connectivity (SC) of the brain to its functional connectivity (FC) exhibits remarkable changes during development, normal aging, and diseases. Although altered structural–functional connectivity couplings (SC–FC couplings) have been previously reported in schizophrenia patients, the alterations in SC–FC couplings of different illness stages of schizophrenia (SZ) remain largely unknown. In this study, we collected structural and resting-state functional MRI data from 73 normal controls (NCs), 61 first-episode (FeSZ) and 78 chronic (CSZ) schizophrenia patients. Positive and negative syndrome scale (PANSS) scores were assessed for all patients. Structural and functional brain networks were constructed using gray matter volume (GMV) and resting-state magnetic resonance imaging (rs-fMRI) time series measurements. At the connectivity level, the CSZ patients showed significantly increased SC–FC coupling strength compared with the FeSZ patients. At the node strength level, significant decreased SC–FC coupling strength was observed in the FeSZ patients compared to that of the NCs, and the coupling strength was positively correlated with negative PANSS scores. These results demonstrated divergent alterations of SC–FC couplings in FeSZ and CSZ patients. Our findings provide new insight into the neuropathological mechanisms underlying the developmental course of SZ.

新兴证据表明，在发育，正常衰老和疾病过程中，将大脑的结构连通性（SC）与功能连通性（FC）相关联的耦合表现出显着变化。尽管先前已报道精神分裂症患者的结构-功能连接性偶联（SC-FC偶联）发生改变，但在精神分裂症（SZ）的不同疾病阶段，SC-FC偶联的改变仍然未知。在这项研究中，我们从73名正常对照（NCs），61名首发（FeSZ）和78名慢性（CSZ）精神分裂症患者中收集了结构和静止状态的MRI数据。对所有患者评估阳性和阴性综合征量表（PANSS）得分。使用灰质体积（GMV）和静止状态磁共振成像（rs-fMRI）时间序列测量来构建结构和功能的大脑网络。在连通性方面，CSZ患者与FeSZ患者相比，SC-FC耦合强度显着提高。在结节强度水平，与NCs相比，FeSZ患者观察到SC-FC耦合强度显着降低，并且耦合强度与负PANSS得分呈正相关。这些结果表明，FeSZ和CSZ患者的SC-FC偶联有不同的变化。我们的发现为SZ发展过程的神经病理学机制提供了新的见解。与FeSZ患者相比，CSZ患者显示出SC-FC偶联强度显着提高。在结节强度水平，与NCs相比，FeSZ患者观察到SC-FC耦合强度显着降低，并且耦合强度与负PANSS得分呈正相关。这些结果表明，FeSZ和CSZ患者的SC-FC偶联有不同的变化。我们的发现为SZ发展过程的神经病理学机制提供了新的见解。与FeSZ患者相比，CSZ患者显示出SC-FC偶联强度显着提高。在结节强度水平，与NCs相比，FeSZ患者观察到SC-FC耦合强度显着降低，并且耦合强度与负PANSS得分呈正相关。这些结果表明，FeSZ和CSZ患者的SC-FC偶联有不同的变化。我们的发现为SZ发展过程的神经病理学机制提供了新的见解。这些结果表明，FeSZ和CSZ患者的SC-FC偶联有不同的变化。我们的发现为SZ发展过程的神经病理学机制提供了新的见解。这些结果表明，FeSZ和CSZ患者的SC-FC偶联有不同的变化。我们的发现为SZ发展过程的神经病理学机制提供了新的见解。