青少年早期血清素相关脑形态与行为情绪问题的关联研究

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:NeuroImage: Clinical 3.4

编辑推荐:

  研究人员针对青少年行为情绪问题的神经生物学机制,利用NRU 5-HT Atlas(血清素系统图谱)分析了2492名10岁儿童的脑结构与行为关联。发现5-HTT(血清素转运体)富集的脑区皮层增厚与内化和注意力问题显著相关,而特定区域(如含5-HT1A受体的颞顶叶)表面积减小与外在化问题相关。该研究首次在儿童群体中应用分子影像衍生图谱,揭示了血清素系统对青少年脑发育的调控作用,为精神障碍早期干预提供了新靶点。

  

在神经发育的关键窗口期,血清素(5-HT)作为“神经调节大师”,不仅参与情绪和行为调控,更在脑结构塑造中发挥重要作用。然而,传统脑图谱基于解剖学分区,难以揭示血清素受体和转运体的化学架构特征,导致青少年行为情绪问题的神经机制研究长期面临瓶颈。荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心(Erasmus University Medical Centre)的研究团队通过创新性整合分子影像与结构MRI技术,首次将成人血清素图谱(NRU 5-HT Atlas)应用于儿童队列,揭开了血清素系统与脑形态发育的神秘关联。

研究采用Generation R出生队列的2492名10岁儿童数据,结合自评行为量表(BPM)和3T MRI脑扫描,测量10个血清素耦合脑区的皮层表面积与厚度。关键技术包括:1)基于FreeSurfer的NRU 5-HT Atlas分区映射;2)校正颅内体积(ICV2/3)的形态学分析;3)利用丹麦Cimbi数据库成人PET-MRI数据(n=100)验证5-HTT可用性与皮层厚度的关系。

主要发现:

  1. 表面积与行为关联:调整ICV后,颞顶叶区域(Region 9/10)表面积减小与总问题分和外在化问题相关,其中Region 9特异性富集5-HT1A受体。
  2. 皮层厚度异常:5-HTT富集的Region 2(含岛叶和颞叶)皮层增厚与内化问题(β=0.06)和注意力问题(β=0.07)显著相关,成人验证显示该区域5-HTT可用性与厚度负相关(β=?0.22)。
  3. 发育特异性:表面积关联反映早期神经发生异常,而厚度变化可能指向血清素调控的突触修剪延迟。

讨论与意义
该研究突破性地将分子影像特征转化为发育研究工具,揭示5-HTT通过调节岛叶等关键脑区的突触可塑性影响行为表现。不同于广泛分布的5-HT受体,5-HTT富集区的特异性关联提示血清素能投射(而非突触后受体)在皮层成熟中的主导作用。这一发现为理解焦虑、抑郁等疾病的“化学架构”基础提供了新视角——岛叶皮层增厚可能是儿童情绪失调的早期标志物,而5-HT1A受体区域的结构异常则与冲动行为相关。

研究局限性在于跨年龄段图谱的应用,但通过成人PET-MRI的生物学验证显著增强了结论可靠性。未来研究可纵向追踪血清素系统与脑结构的共演变规律,并探索5-HTT基因多态性(如5-HTTLPR)如何调控这一过程。临床层面,该成果为基于血清素靶点的早期干预策略(如SSRIs用药时机选择)提供了神经解剖学依据,凸显了“化学编码脑图谱”在精准精神医学中的潜在价值。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号