《Nature Neuroscience》不同精神疾病相关的个体大脑变化

绘制了近1300名不同类型精神疾病患者的大脑变化图，揭示了不同疾病的多样性。

　　

一项突破性的项目绘制了近1300名被诊断患有六种不同类型精神疾病的人的大脑变化图，揭示了重度抑郁症和精神分裂症等疾病患者大脑变化的惊人多样性。

这项研究发表在《Nature Neuroscience》杂志上，由莫纳什大学特纳大脑与心理健康研究所和心理科学学院的研究人员领导，使用脑成像来测量1000多个不同大脑区域的大小或体积。

创新统计方法揭示个体差异

领导这项研究的博士生Ashlea Segal女士说:“在过去的几十年里，研究人员绘制了显示被诊断患有各种精神疾病的人的大脑区域减少的地图，但这项工作主要集中在群体平均水平上，这使得很难理解个人大脑中发生了什么。例如，知道澳大利亚人口的平均身高约为1.7米，我对隔壁邻居的身高几乎一无所知。”

研究小组使用了由荷兰多德斯研究所的安德烈·马昆德教授开发的新的统计技术，他是该项目的共同领导，来绘制被诊断为精神分裂症、抑郁症、双相情感障碍、强迫症、注意力缺陷多动障碍或自闭症谱系障碍的人的大脑区域，这些区域显示出不同寻常的大小。

“我们使用了一个统计模型，根据一个人的年龄和性别来建立对大脑大小的预期。研究小组负责人Alex Fornito教授说:“然后我们可以量化一个人的脑容量与这些预期的偏差有多大，就像儿科常用的身高和体重增长图表一样。”

Fornito教授说:“我们证实了早期的研究结果，即在大脑容量上表现出较大偏差的特定大脑区域在个体之间差异很大，不超过7%的患有相同诊断的人在同一大脑区域表现出较大偏差。这一结果意味着仅关注群体平均水平很难确定治疗目标或因果机制。这也可以解释为什么相同诊断的人在症状和治疗结果上表现出很大的差异。”

发现连通性和潜在的治疗目标

然后，研究小组调查了显示出较大体积偏差的区域的连通性。“因为大脑是一个网络，一个区域的功能障碍会扩散到其他连接的区域。我们发现，虽然不同的人的不同大脑区域会出现偏差，但它们通常与共同的上游或下游区域相连，这意味着它们聚集在相同的大脑回路中，”Segal说。“这种回路层面的重叠可能解释了具有相同诊断的人之间的共性，例如，为什么两个精神分裂症患者通常比一个精神分裂症患者和一个抑郁症患者有更多的共同症状。”

该团队利用他们的新方法来确定不同疾病的潜在治疗目标。Segal女士解释说:“我们发现某些特定的大脑回路优先参与某些疾病，这表明它们是潜在的治疗目标。然而，我们的研究结果表明，这些目标只适用于一小部分人。例如，我们发现有证据表明，与额叶区相关的大脑回路优先与抑郁症有关。这些回路通常被用作非侵入性脑刺激疗法的目标，但我们的数据表明，它们可能只对大约三分之一的人有效。”

该团队开发的方法为绘制精神疾病的大脑变化开辟了新的机会。Fornito教授说:“我们开发的框架使我们能够了解精神疾病患者大脑变化的多样性，从个体区域到更广泛的大脑回路和网络，从而更深入地了解个体大脑是如何受到影响的。”

参考:“Regional, circuit and network heterogeneity of brain abnormalities in psychiatric disorders” by Ashlea Segal, Linden Parkes, Kevin Aquino, Seyed Mostafa Kia, Thomas Wolfers, Barbara Franke, Martine Hoogman, Christian F. Beckmann, Lars T. Westlye, Ole A. Andreassen, Andrew Zalesky, Ben J. Harrison, Christopher G. Davey, Carles Soriano-Mas, Narcís Cardoner, Jeggan Tiego, Murat Yücel, Leah Braganza, Chao Suo, Michael Berk, Sue Cotton, Mark A. Bellgrove, Andre F. Marquand and Alex Fornito, 14 August 2023, Nature Neuroscience.