跨代神经相似性：父母-子代大脑结构特征的性别特异性传递模式研究

本研究通过分析152组日本父母-子代三人的脑影像数据，首次系统揭示了大脑结构特征（CT/SA/LGI/SV）在父-子、母-子不同性别组合中的特异性传递规律。发现子代大脑区域存在"仅父系相似"、"仅母系相似"、"双亲相似"和"均不相似"四种模式，其中局部回旋指数（LGI）的母-子差异最显著，且大脑相似性与全量表智商（FSIQ）相关。该成果为精神疾病的跨代传递机制提供了神经影像学证据，发表于《iScience》。

　　

人类行为特征的代际传递一直是神经科学领域的未解之谜。既往研究多聚焦母-子神经相似性，而父亲的作用如同"消失的黑箱"；对子代性别差异的探索更是凤毛麟角。更棘手的是，大脑不同结构特征（如皮质厚度CT与表面积SA）具有截然不同的发育轨迹，但现有研究往往孤立分析单一指标。这些认知空白严重阻碍了对精神疾病家族聚集现象的机制解读。

日本东北大学的研究团队在《iScience》发表突破性研究，首次采用父母-子代三人设计（TRIO研究），对152组15-38岁青少年/青年及其双亲进行多模态脑影像分析。通过创新性地整合皮质厚度（CT）、表面积（SA）、局部回旋指数（LGI）和皮层下体积（SV）四类指标，结合认知评估，系统绘制了大脑相似性的"性别地图"。

研究采用3T磁共振获取高分辨率T1/T2加权像，通过FreeSurfer v7.3.2进行全脑分割，基于HCP-MMP1图谱提取360个脑区特征。采用置换检验比较真实亲缘对与虚拟非亲缘对的相关系数差异，并通过欧氏距离分析神经-行为关联。所有分析均控制年龄和全脑体积（TIV）的影响，采用FDR校正多重比较。

【Neural similarities in father-offspring and mother-offspring dyads】
研究发现父母-子代在双侧初级体感皮层（3a区）的CT相似性最显著（父-子r=0.593，母-子r=0.523）。SA相似性集中于视觉皮层、岛叶和额叶岛盖，而LGI相似性几乎遍布全脑。皮层下结构中，双侧尾状核、丘脑和海马的体积相似性最为突出。

【Differences in neural similarities based on parent-offspring sex combinations】
女儿大脑呈现"均衡继承"模式：44%脑区与双亲相似，31%仅与母亲相似，17%仅与父亲相似。儿子则呈现"母系主导"模式：65%脑区仅与母亲相似。特别发现左侧13l区（眶额皮层）的SA在父-女对中的相似性（r=0.539）显著高于父-子对（r=-0.056）。更惊人的是，右侧6mp区（辅助运动区）的CT仅在母-子对中显示特异性相似（r=0.532）。

【Association between neural similarities and behavioral similarities】
父-子间全量表智商（FSIQ）相似性与第三脑室体积（β=0.32）及右侧TE2a区SA（β=0.29）显著相关。母-子FSIQ相似性则与左侧Pol2区（后岛叶）SA关联最强（β=0.35）。但性格特质中仅发现母-女间的尽责性（C）存在显著相似。

这项研究首次绘制了大脑相似性的"性别地形图"，揭示LGI可能是母系遗传的标志性特征，而辅助运动区（SMA）CT的母-子特异性关联提示线粒体DNA（mtDNA）的潜在作用。发现眶额皮层（OFC）的跨代相似性不受性别限制，修正了既往"女性专属"的认知偏差。方法学上，创新性地采用置换检验克服样本量限制，为家族影像学研究设立新标准。这些发现不仅为自闭症（ASD）和精神分裂症的性别差异提供神经机制解释，更为预防性干预提供了精准的靶向脑区。未来研究需扩大样本验证LGI的"母系印记"假说，并探索孕期环境对皮质折叠的影响。