前顶叶白质特性预测ADHD患者功能激活异常与反应抑制缺陷的结构基础

为解决注意力缺陷多动障碍(ADHD)患者反应抑制功能异常的神经机制问题，以色列特拉维夫大学等机构的研究人员通过多模态磁共振成像技术，揭示了IFG-IPS(额下回-顶内沟)神经环路白质结构与功能激活的耦合关系。研究发现ADHD患者IFG-IFG束的轴向扩散系数(AD)显著降低，且白质特性可预测顶叶节点对抑制需求的响应程度及行为学表现，为理解ADHD的神经病理机制提供了新视角。

　　

抑制不恰当反应是人类生存的基本能力，但注意力缺陷多头障碍(ADHD)患者常表现出显著的反应抑制缺陷，这与学业挫折、职业不稳定甚至药物滥用风险密切相关。尽管既往研究已发现ADHD患者存在广泛的脑网络功能异常，但特定神经环路的精确结构与功能关系仍不明确。以色列特拉维夫大学联合英国伯明翰大学的研究团队在《Scientific Reports》发表重要成果，首次揭示了连接额下回(Inferior Frontal Gyrus, IFG)和顶内沟(Intraparietal Sulcus, IPS)的白质通路结构特性如何预测ADHD患者的异常脑功能激活与行为缺陷。

研究采用多模态神经影像技术，对33名ADHD患者和19名健康对照进行扩散磁共振成像(dMRI)和功能磁共振成像(fMRI)扫描，结合改良版Go/No-go任务的行为学评估。通过基于种子点的概率性纤维追踪技术，研究人员精确重建了双侧IFG-IPS等四条白质通路，并提取其体积、分数各向异性(FA)、轴向扩散系数(AD)等微结构指标。

关键发现显示：ADHD组在连接左右额下回的IFG-IFG束中表现出显著降低的轴向扩散系数(AD=1.25×10^-3
mm²
/s vs 1.27×10^-3
mm²
/s)，提示可能存在轴突完整性损伤。更重要的是，个体差异分析揭示IFG-IFG束的较大体积与更高径向扩散系数(RD)分别正向和负向预测顶叶节点对抑制需求的响应强度(R²
=0.454)。行为层面，ADHD患者的反应抑制表现(罕见No-go试次错误率)与IFG-IFG束的平均扩散系数(MD)呈负相关，而健康对照的表现则与IPS-IPS束的RD相关，暗示两组可能存在不同的神经补偿机制。

这些发现首次建立了ADHD患者前顶叶环路"结构-功能-行为"的级联关系模型。研究表明，IFG-IPS环路的白质异常可能导致自上而下的控制信号传递效率下降，进而引发顶叶节点对抑制需求的响应迟钝。该研究不仅为理解ADHD的神经机制提供了新视角，还为未来靶向白质可塑性的干预策略指明了方向。特别值得注意的是，左侧IFG-IPS通路(部分重叠于上纵束SLF III)的结构特性对功能调控具有特异性预测作用，这挑战了传统认为反应抑制仅依赖右半球的假说，支持了双半球协同工作的新范式。

尽管存在单b值dMRI采集等限制，这项研究通过严格的质量控制(排除14名头动过大被试)和全局白质分析验证了结果的可靠性。未来研究可进一步探索该环路的可塑性变化是否可作为干预效果的生物标志物，为ADHD的精准诊疗提供新思路。