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对PTSD和MDD共病患者的TMS临床治疗反应的脑网络机制的探索性研究

PTSD(创伤后应激障碍)和MDD(重度抑郁症)均为常见且伴有重要精神症状和心理社会失能的精神障碍。PTSD和MDD经常共病,高达50%的PTSD患者也被诊断患有MDD。PTSD和MDD这两种精神障碍,经过标准化的治疗后仍旧有大量的患者存留精神症状,并且那些共病焦虑、抑郁的患者治疗预后更差。应用在PTSD与MDD中,对新兴神经网络异常的理解来解决上述问题显得更为有希望。同时,在数据分析过程中,无论是简单相关(例如皮尔逊相关)发现的相关关系还是利用GLM模型发现的相关关系在在被试量较少的情况下其假阳线都会有一定程度的提升,因此使用灵活而有效的方法去控制预测分析的假阳性发生率是非常有必要的。

01

BRAIN:遗传性言语障碍中的背侧语言通路异常

言语障碍在某些学龄前儿童中普遍存在,但通常,相当一部分的言语障碍会随着儿童语言能力的发展得到解决。但是,最持久和最严重的语言失用症的神经生物学基础仍然难以得到理解。目前成人语音处理的神经解剖学模型提出了两条平行的语言处理通路(即结构上的连接,白质纤维束),一条是背侧通路,这条通路参与声音到运动语言的转换,另一条是腹侧通路,它支持声音/字母到意思的转换。但是,目前这些理论大多是基于假设的,通过数据驱动的方法对这些通路在非典型言语和语言发展中的作用的检验是缺乏的。对此,来自伦敦大学学院的研究者们对一个言语障碍家庭的行为学数据和脑成像数据展开研究。这个家庭中,家长一方和11个孩子表现出儿童语言失用的特征(与FOXP2变异相关的相同的言语障碍)。目前,这一家族疾病的遗传原因仍有待查明。但引起研究关注的是,在这个家庭中,不同成员在各自的言语障碍方面(指具体的运动语言时的障碍,speech disorder)与语言或读写障碍没有系统性的联系。该研究对7名儿童的大脑进行了MRI扫描。该研究发表在BRAIN杂志。

06

NeuroImage:磁共振3D梯度回波磁化转移序列同时对铁和神经黑色素进行成像

早期帕金森病(PD)的诊断仍然是临床上的一大挑战。以往的研究仅用黑质(SN)中的铁、神经肽(NM)或黑体-1(N1)征本身并不能为这些方法的临床应用提供足够高的诊断性能。本研究的目的是利用单个三维磁化传递对比(MTC)梯度回波序列提取代表整个SN的NM复合体体积、铁含量和体积,以及N1征作为潜在的互补成像生物标志物,并评估它们在早期PD中的诊断性能和临床相关性。对40例早期特发性帕金森病患者和40例年龄、性别匹配的健康对照(HCS)进行3T扫描。使用动态编程(DP)边界检测算法半自动地确定NM边界(代表SN部致密区(SNPC)和脑桥臂旁色素神经核)和铁边界(代表总SN(SNPC和SN网状部))。受试者操作特性分析用于评估这些成像生物标志物在早期帕金森病诊断中的作用。应用相关分析研究这些影像指标与临床评分的关系。我们还引入了NM和总铁重叠体积的概念,以证明NM相对于含铁SN的损失。此外,所有80例患者均独立评估N1征象。PD组SN中NM和SN体积低于HCS组,而SN中铁含量高于HCS组。有趣的是,双侧N1信号缺失的帕金森病患者的铁含量最高。单项测量的两个半球的平均值的曲线下面积(AUC)值为:NM复合体体积为0.960;SN总体积为0.788;SN铁含量为0.740;N1标志为0.891。通过二元Logistic回归将NM复合体体积与以下测量中的每一项相结合,得到了右侧和左侧的平均0AUC值:总铁含量为0.976;总SN体积为0.969,重叠体积为0.965,N1符号为0.983。我们发现SN体积与UPDRS-III呈负相关(R2=0.22,p=0.002)。虽然N1标志表现良好,但它不包含任何有关铁含量或NM数量的信息,因此,将该标志与NM和RON测量结合起来,可以更好地解释当N1标志在PD受试者中消失时发生的情况。总之,从单个MTC序列得出的NM复合体体积、SN体积、铁含量和N1征的组合为理解和诊断早期PD提供了补充信息。

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Molecular Psychiatry|青少年焦虑发作:一项机器学习预测

最近对青少年的纵向研究报告了MRI与青春期前瞻性焦虑症状的相关性,而青春期是焦虑障碍发病的易感时期。然而,它们的预测价值尚未确定。通过机器学习算法进行个体预测可能有助于缩小与临床相关性之间的差距。采用随机森林、支持向量机和逻辑回归算法的投票分类器,评估感兴趣的灰质体积和心理测量学评分在检测前瞻性临床焦虑中的预测相关性。研究对象为年龄18 ~ 23岁的临床焦虑患者(N = 156)和健康对照者(N = 424)。提取Shapley值对特征重要性进行深度解读。对合并焦虑障碍的前瞻性预测主要依赖于心理测量学特征,达到了中等水平(受试者工作曲线下面积= 0.68),而广泛性焦虑障碍(GAD)的预测达到了相似的性能。仅就心理测量学特征而言,MRI局部体积并不能改善前瞻性合并焦虑症的预测性能,但它们改善了GAD的预测性能,其中尾状核和苍白球体积是贡献最大的特征之一。总之,在非焦虑的14岁青少年中,未来4-8年的临床焦虑发作可以个体化预测。心理测量学特征如神经质、绝望和情绪症状是汇总焦虑障碍预测的主要贡献因素。神经解剖学数据,如尾状核和苍白球体积,已被证明对GAD有价值,应纳入前瞻性临床焦虑预测。

04

Cerebral Cortex:基因和环境对大脑功能连接的影响

详细绘制基因和环境对功能连接体的影响是发展基因与临床诊断或认知能力之间的中间表型的关键一步。我们分析了来自两个成年双胞胎样本的静息状态功能磁共振成像数据,以量化遗传和环境对264个大脑区域(35000个功能连接)之间所有成对功能连接的影响。整个连接体的非共享环境影响较高。大约有14-22%的连接在每个样本中具有显著的遗传影响,4.6%的连接在两个样本中显著,12%的遗传力估计大于30%。共享环境影响的证据是微弱的。一种新的全连接体双变量遗传建模程序揭示,连接上的遗传影响不同于连接体整体总结测量、基于网络的连接估计和静息状态扫描期间的运动的遗传影响。大脑的遗传结构是多样的,并不像人们想象的那样,仅仅依靠非遗传信息数据或低分辨率数据的结构。作为后续研究,我们对功能连接进行了新的分类,并研究了具有特别强遗传影响的高度局部性连接。这种脑连通性的高分辨率遗传分类学将有助于理解基因对脑疾病的影响。

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BRAIN:额颞叶痴呆患者情绪加工的任务态功能磁共振研究

情绪信息加工受损是额颞叶痴呆综合征的一个核心特征,但其潜在的神经机制却很难被描述和测量。要想在该领域取得进展有赖于对大脑活动中的功能进行测量,以及对情绪加工中诸成分,如感觉解码、情绪分类和情绪传染等进行有效的分离。在功能测量方面,task-fMRI有着极强的优势,它可以通过观察受试者在加工任务时所产生的血氧水平变化来反映受试者在加工该任务时大脑中的活跃区域,从而来达到对大脑特定功能加工区域的观察目的。但是,task-fMRI实验中也存在着相当多的噪声影响,除去静息态也会面对的头动噪声和机器噪声外,情绪识别类的任务对被试的心理生理状况(如心跳)和眼动状况(如瞳孔大小变化)会产生额外的噪声影响,因此,对这部分信息进行收集并将其考虑进统计模型中,对于数据的精细解释是有必要的。

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