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在探究女性生殖衰老与心理问题关联机制的征程中,研究人员分析青少年大脑认知发展(ABCD)和人类连接组衰老(HCP - A)研究的多模态数据。发现功能性脑网络变异性(FCV)介导二者关系,且在青春期和中年呈现不同模式,这为理解相关心理问题提供新视角。
在人类健康领域,女性生殖衰老与心理健康之间的关系一直是科研人员关注的焦点。过往研究表明,过早的生殖衰老与一生中压力敏感性增加和心理适应不良存在关联,然而其背后的大脑动力学机制却如同隐藏在迷雾之中,亟待揭示。这一空白不仅限制了我们对女性心理健康问题根源的理解,也使得个性化的检测和干预手段难以有效开展。在此背景下,来自英国利物浦大学、美国耶鲁大学等多所机构的研究人员携手合作,旨在揭开这层神秘面纱,为女性心理健康研究开辟新的道路。
研究人员对来自青少年大脑认知发展(ABCD)和人类连接组衰老(HCP - A)研究中的女性参与者的多模态数据进行了深入分析。其中,ABCD 研究聚焦于 9 - 12 岁的青少年,HCP - A 研究则涵盖了 36 - 60 岁的中年女性。通过对这些数据的挖掘,研究人员试图找到生殖衰老与感知到的人际逆境之间的联系,以及大脑功能在这一过程中所扮演的角色。
经过一系列严谨的研究,研究人员得出了一系列令人瞩目的结论。在功能性脑网络动态方面,他们发现加速的生殖衰老与更高的功能连接变异性(FCV)相关。具体来说,在 ABCD 样本中,这种关系在 Time 2 时尤为显著,且广泛表现在视觉(VIS)、突显 / 腹侧注意(SAL/VAN)、背侧注意(DAN)、默认模式(DMN)和控制系统等脑区;在 HCP - A 样本中,该关系在 VIS、DAN、DMN 和颞顶(TP)系统中清晰可辨。进一步的研究还表明,FCV 在生殖衰老与感知到的敌意之间起中介作用,但对生殖衰老与疼痛之间的关系并无中介作用。
从与神经精神疾病的关联来看,青春期的 FCV 模式与精神病相关的 FCV 和萎缩图谱呈正相关,且与 5 - 羟色胺(5 - HT)、多巴胺(DA)(D1/D2)和谷氨酸(GLU)受体密度较高的区域重叠;而中年的 FCV 模式则与重度抑郁症(MDD)相关的 FCV 和萎缩图谱正相关,与上述受体密度呈负相关。这意味着不同年龄段的生殖衰老与不同的神经精神疾病易感性存在关联。
此项研究成果发表在《Nature Mental Health》杂志上,具有重大的意义。它首次明确了功能性脑网络动态在女性生殖衰老与人际逆境关系中的中介作用,为理解女性在不同生命阶段的心理适应机制提供了关键线索。这不仅有助于我们更深入地认识女性心理健康问题的神经生物学基础,还为未来开发个性化的检测和干预策略提供了重要的理论依据,有望为改善女性心理健康状况带来新的突破。
在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:一是多模态数据采集,获取 ABCD 和 HCP - A 研究中女性参与者的多模态数据,包括生殖衰老指标、感知压力数据以及功能性磁共振成像(fMRI)数据等;二是利用偏最小二乘法(PLS)和典型相关分析(CCA)等统计方法,分别探究变量之间的关系,如 PLS 用于测试生殖衰老、压力易感性与 ROI 级功能变异性(TSV、FCV)的关系,CCA 用于表征功能性脑网络变异性与化学结构和疾病特异性神经病理学的相关性;三是构建中介模型,以检验功能性脑网络变异性在生殖衰老与压力易感性之间的中介作用。
下面详细介绍研究结果:
- 加速生殖衰老与更高的 FCV 相关:通过对 ABCD 和 HCP - A 样本的全样本发现偏最小二乘法(PLS)分析,分别确定了大脑 - 行为潜在变量(LV)对,反映出加速生殖衰老与更高的 FCV 之间的联系。在 ABCD 样本中,该效应在 Time 2 时显著,且在多个脑区广泛表达;在 HCP - A 样本中,同样观察到这种稳健的联系,并在特定脑区表现明显。
- FCV 介导感知敌意与生殖衰老的联系:研究人员指定中介模型进行分析,发现 PLS 提取的 FCV 模式在生殖衰老与对敌意的敏感性之间起中介作用,但对生殖衰老与疼痛之间的关系无中介作用。
- 年龄相关的 FCV 图谱、化学结构和神经病理学:对 ABCD 和 HCP - A 数据中提取的 FCV 模式分别进行典型相关分析(CCA),发现 FCV 与化学结构和疾病特异性神经病理学之间存在关联。且青春期和中年的 FCV 模式与不同的神经精神疾病相关图谱及受体密度呈现不同的相关性。
研究结论表明,功能性脑网络组织的变异性在青春期和中年阶段介导了加速生殖衰老与人际逆境感知之间的关系,且这两种模式在衰老相关轨迹上表现出差异,与精神病和 MDD 中观察到的功能神经网络变异性和皮质萎缩模式存在相反关系。这一结论强调了大脑动力学在介导生殖衰老与感知压力关系中的重要性,以及其在不同年龄段对心理适应风险的不同影响。在讨论部分,研究进一步指出这些发现有助于理解不同年龄段女性对不同精神疾病的易感性差异,为后续针对性干预措施的制定提供了方向。但研究也存在一定局限性,如主要为横断面设计无法确定因果关系、样本种族单一等,为未来研究指明了方向。总体而言,该研究为女性心理健康领域的研究提供了新的思路和重要依据,推动了该领域的发展。