基于fMRI功能连接组学的自闭症谱系障碍诊断：丘脑-皮质超连接的定量特征与网络标记物

本研究针对自闭症谱系障碍（ASD）缺乏客观诊断标志物的临床难题，通过fMRI功能连接组学技术，对比健康婴儿、成人及ASD患者的脑网络参数差异，首次量化了丘脑-皮质超连接（82.58%度中心性差异）等特征性改变，并构建回归模型揭示ASD脑发育偏离正常轨迹的规律。提出的基于图论网络参数的诊断算法为ASD早期识别提供了新工具。

　　

在神经发育领域，自闭症谱系障碍（ASD）如同一道未解的密码，全球每100名儿童就有1人受其困扰。目前诊断仍依赖行为观察，缺乏客观生物学标志物，导致早期干预困难。更棘手的是，既往研究对ASD脑连接异常的描述众说纷纭——有的报告局部超连接，有的发现长程低连接，甚至同一脑区在不同研究中结论相左。这种混乱局面源于两个关键局限：一是缺乏量化标准，二是未区分发育相关与病理特异的连接变化。

为破解这一难题，一项发表于《Brain Organoid and Systems Neuroscience Journal》的研究另辟蹊径。研究人员创造性地采用三组对照设计：健康婴儿（3.7-32.6个月）vs成人（25-35岁）反映正常发育模式，婴儿vs ASD患者（9.3-35.2岁）捕捉发育+病理混合模式，再通过差值提取纯ASD特征。利用AAL3脑图谱将166个分区归为8个脑叶，采用0.15阈值构建二值化功能连接矩阵，计算6大图论参数（度中心性、聚类系数等），并定义平均/中位数百分比差异（AD/MD）进行量化比较。

丘脑：ASD超连接的"风暴中心"
研究最震撼的发现当属丘脑的异常连接模式。与健康成人相比，ASD患者丘脑表现出惊人的超连接：度中心性差异达82.58%，介数中心性差异72.8%，远超其他脑区。这种"丘脑闸门失控"现象在连接图中具象化为密集的辐射状连线，尤其在前额叶-丘脑、小脑-丘脑等通路。这与"漏丘脑假说"不谋而合——丘脑过滤功能受损，导致无关感觉信息涌入皮层，可能是ASD感觉过敏的神经基础。

发育轨迹的致命偏离
通过构建涵盖婴儿、儿童/青少年、成人的四阶段回归模型，研究发现正常脑连接呈现线性增长趋势——唯独丘脑逆向而行。而ASD数据如同"脱轨的列车"，在所有脑叶均显著偏离正常曲线，尤以丘脑为甚。这种发育轨迹的异常提示ASD并非静态病变，而是动态发育程序出错的结果。

从机制到应用的跨越
基于上述发现，团队开发了诊断算法：通过比较受试者与婴儿数据的网络参数差值（dSA），再对照ASD特征数据库（dAuA）进行判别。在25人测试集中，度中心性指标展现出优异性能。该方法首次实现了ASD的定量化网络标记诊断，为临床提供了客观工具。

这项研究的突破性在于三方面：一是创建了"发育基线对照"的新范式，有效剥离了年龄混杂因素；二是首次量化了丘脑-皮质超连接的具体数值；三是将基础发现转化为诊断应用。尽管样本量限制仍需扩大验证，但这项工作无疑为ASD研究开辟了新的"连接组学"路径，其方法论框架也可拓展至其他神经发育疾病研究。