运动协调困难自闭症儿童脑功能网络拓扑属性改变与社交沟通障碍的关联机制研究

本研究通过静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）和基于图论的网络分析，揭示伴有发育性协调障碍（DCD）的自闭症谱系障碍（ASD）儿童存在视觉-运动网络功能连接（FC）增强和小世界属性（small-worldness）降低等脑网络拓扑属性异常，并发现右侧苍白球（right pallidum）在运动协调与社交沟通共病机制中的关键作用，为ASD共病DCD的神经机制提供了新的生物标志物。

　　

亮点

研究人群、分组和研究流程

我们采用横断面设计，分析了华南地区一项进行中的ASD队列研究（广州神经发育障碍发展轨迹研究）的基线数据。受试者于2019年3月至2022年9月期间通过中山大学儿童心理健康研究中心招募。所有参与者此前均已获得地区医疗机构临床ASD诊断，该诊断随后由我们研究团队持有执照的儿童精神科医生使用《精神障碍诊断与统计手册》第五版（DSM-5?）标准予以确认。

人口学和临床特征

表1总结了研究队列的人口学和临床特征。与单纯ASD组相比，ASD-DCD组的平均年龄显著更小（4.25 ± 1.29岁 vs. 5.15 ± 1.20岁；p = 0.002），并且中度至重度认知障碍（定义为盖塞尔发育商数（DQ）< 75）的患病率更高（66.7% vs. 35.9%；p = 0.025）。值得注意的是，ASD-DCD队列在所有社交反应量表第二版（SRS-2）领域的症状严重程度均更高（所有比较的p < 0.05）。

功能连接分析

网络基统计（NBS）分析显示，与单纯ASD组相比，ASD-DCD组在涉及视觉-运动网络、岛叶和小脑的区域表现出显著增强的功能连接（FC）（家族wise错误校正后p < 0.05）。基于图论的网络分析进一步揭示，ASD-DCD组表现出降低的小世界属性（sigma值），表明其脑功能网络的信息处理效率受损。此外，ASD-DCD组在右侧苍白球的节点效率（nodal efficiency）和度中心性（degree centrality）均显著降低。

讨论

本研究利用静息态fMRI，识别了伴有和不伴有运动协调困难的自闭症儿童之间的功能网络差异。具体而言，基于图论的网络分析揭示了自闭症谱系障碍（ASD）特征的两个新颖方面：（1）在伴有共病发育性协调障碍（DCD）的ASD（ASD-DCD）儿童中，存在独特的功能连接（FC）模式和拓扑结构重组，尤其是在视觉-运动网络内；（2）右侧苍白球的节点属性（度中心性和节点效率）改变，可能构成了ASD儿童运动协调和社交沟通困难的共同神经基础。

结论

视觉-运动网络中功能连接和拓扑属性的改变是ASD-DCD亚组视觉-运动整合困难的基础。右侧苍白球可能持续作为自闭症中运动协调和社交沟通的共同神经基础。然而，运动协调困难可能会减弱ASD-DCD组中右侧苍白球与社交沟通之间的联系。总体而言，这项研究为理解自闭症儿童运动技能和社交技能之间的关系提供了新的见解，并提供了一个潜在的生物标志物以支持筛查、诊断和康复。