轻度认知障碍患者三重脑网络连接改变：基于大样本人群的源形态测量学研究

本研究通过源形态测量学（SBM）技术，首次在大规模老年人群中揭示轻度认知障碍（MCI）患者默认模式网络（DMN）、凸显网络（SN）与中央执行网络（CEN）的结构性连接异常，为认知衰退的早期诊断提供新型神经影像标志物。

　　

研究背景
认知功能障碍已成为老龄化社会的重大挑战，轻度认知障碍（MCI）作为阿尔茨海默病（AD）的前驱阶段备受关注。传统研究多聚焦功能磁共振（rs-fMRI）下的脑网络动态，而本研究创新性采用结构MRI的源形态测量学（SBM）技术，通过分析1997名老年受试者的三维T1加权成像数据，首次系统揭示了三重脑网络（DMN、SN、CEN）在MCI中的结构性改变。

研究方法
研究纳入日本岩木地区社区老年人群（中位年龄69岁，61.9%女性），通过3T磁共振获取高分辨率结构影像。采用独立成分分析（ICA）提取147个灰质结构网络，由两名资深神经放射科医师鉴定出DMN（后扣带回/角回）、SN（前脑岛）和CEN（背外侧前额叶）核心区域。通过计算Z值量化网络连接强度，并利用结构方程模型（SEM）分析网络间交互机制。

核心发现

1. 网络连接普遍减弱：MCI组三重网络的Z值均显著低于健康对照组（HC），其中SN差异最显著（HC:0.08 vs MCI:-0.23）。逻辑回归显示SN连接性与MCI显著相关（OR=0.862, p<0.05）。
2. 网络交互异常：SEM分析揭示SN在CEN→DMN通路中的中介作用存在组间差异（p<0.01）。模型B显示MCI患者SN对CEN输入的协调能力显著下降，提示"网络切换"功能受损。
3. 结构-功能关联：尽管传统体积指标（GMV/ICV、HV/ICV）未显示预测价值，SBM提取的网络特征展现出更高敏感性，表明结构协变网络可能早于体积萎缩出现异常。

机制探讨
研究验证了"三重网络模型"在MCI中的适用性：

• DMN（自我参照思维）与CEN（认知控制）的拮抗作用需通过SN动态调控
• SN连接性下降导致网络切换效率降低，可能解释MCI患者的注意转换与记忆整合障碍
• 结构协变网络与已知功能网络的高度重叠（r=0.72），证实SBM可替代rs-fMRI检测网络异常

临床意义
该研究为社区筛查提供新思路：

1. 3D T1WI作为常规检查即可实现网络分析，适合大规模推广
2. SN连接强度或成MCI早期预警指标
3. 为针对网络交互的认知训练（如双任务范式）提供靶点

局限性
未同步获取rs-fMRI数据验证功能-结构关联，MMSE筛查可能遗漏部分MCI病例，样本局限于日本高教育水平人群。未来需结合多模态影像追踪网络动态演变。

创新价值
首次在人群水平证实：

• SBM可提取与rs-fMRI一致的功能性网络
• SN结构性损伤是MCI的核心特征
• 网络间连接模式改变先于传统萎缩指标

这项研究为理解认知衰退的神经机制开辟了新视角，推动脑网络分析向临床实用化迈进。