青少年酒精使用风险的双重神经机制：冲动性与神经质的功能连接特征解析

本研究针对青少年酒精使用风险的两大行为特征——冲动性(impulsivity)和神经质(neuroticism)，通过连接组预测模型(CPM)分析IMAGEN队列中1100名19岁青少年的功能磁共振数据，首次揭示了二者截然不同的全脑功能连接特征。研究发现冲动性网络主要涉及感觉运动区连接，而神经质网络则广泛分布于默认模式网络、皮层下等多个系统，二者仅有2.7%的连接重叠。约10-20%的连接与先前发现的酒精使用风险网络存在特异性重叠，为不同行为特征导致相同风险结局的"殊途同归"现象提供了神经证据。该成果发表于《Molecular Psychiatry》，为理解青少年风险行为的神经基础提供了新视角。

　　

青春期是大脑发育的关键时期，也是风险行为的高发阶段。在这个充满探索与挑战的成长时期，酒精成为青少年最常接触的物质之一，约三分之一的高中生报告过去一个月曾饮酒。更令人担忧的是，酒精滥用已成为青少年致残和死亡的主要原因。在众多风险因素中，冲动性(impulsivity)和神经质(neuroticism)这两个性格特质格外引人注目——前者表现为不计后果的行动倾向，后者则是体验负面情绪的稳定倾向。虽然大量研究表明这两种特质都与青少年酒精使用风险相关，但它们在大脑中如何编码？是否通过相同的神经机制影响行为？这些问题至今悬而未决。

传统研究多聚焦于特定脑区的结构特征或局部功能活动，对全脑尺度的功能连接模式知之甚少。更重要的是，虽然行为层面显示冲动性和神经质都能预测酒精使用风险，但二者是否存在神经层面的交互仍不清楚。这些知识缺口限制了我们对青少年风险行为神经机制的理解，也阻碍了针对性干预措施的开发。

为回答这些问题，由Annie Cheng和Sarah Lichenstein领衔的国际研究团队在《Molecular Psychiatry》发表了突破性研究成果。研究团队利用IMAGEN多中心队列中约1100名19岁青少年的功能磁共振数据，采用连接组预测建模(connectome-based predictive modeling, CPM)这一机器学习方法，首次绘制了冲动性和神经质的全脑功能连接特征。研究还将其与先前鉴定的酒精使用风险网络进行比较，揭示了不同行为特征影响风险结局的神经机制。

研究主要采用了三项关键技术：1) 基于停止信号任务(stop signal task, SST)采集功能磁共振数据，使用268节点的Shen图谱进行全脑功能连接分析；2) 采用十折交叉验证的连接组预测模型，通过100次重复确保结果稳健性；3) 在ABCD研究的外部样本中进行验证，考察发现的普适性。行为测量采用物质使用风险量表(SURPS)的冲动性分量表和NEO五因素问卷的神经质分量表，酒精使用风险通过酒精使用障碍识别测试(AUDIT)评估。

研究结果部分包含多个重要发现：

网络解剖学特征显示，冲动性的神经特征主要集中于感觉运动网络，表现为该网络内部连接增强以及与额顶网络、小脑网络连接的减弱。具体而言，初级运动皮层、初级体感皮层等区域节点具有最多的连接边。相比之下，神经质的神经特征分布更为广泛，涉及默认模式网络、额顶网络、皮层下网络和小脑网络等多个系统，其中丘脑、海马、小脑和脑岛等区域节点连接最为突出。

虚拟损伤分析进一步证实，仅保留感觉运动网络连接即可保持对冲动性的预测准确性，而神经质的预测则需要额顶网络和皮层下网络的共同参与。这一发现印证了两个特质神经基础的差异性。

网络重叠分析揭示，冲动性和神经质网络仅有66条共享连接（占总连接的2.7-4%），且这些连接中仅半数对两个特质的预测方向一致。更重要的是，虽然二者分别有10-20%的连接与酒精使用风险网络重叠，但这些共享连接几乎完全不同。例如，冲动性与酒精风险共享的连接主要涉及感觉运动-额顶网络，而神经质则通过感觉运动-默认模式网络等通路与酒精风险关联。

外部验证方面，研究团队在ABCD研究的独立样本（11-12岁青少年）中成功复现了主要发现。尽管两个队列在年龄、地域和测量工具上存在差异，但识别出的神经网络仍能显著预测相关行为特征，证实了结果的可靠性。

研究结论部分强调，这项工作首次在青少年群体中绘制了冲动性和神经质的全脑功能连接特征，证实二者虽然行为层面相关，但神经机制存在显著差异。这种"神经分离"现象为发展心理学中的"殊途同归"(equifinality)理论提供了生物学证据——即不同神经路径可能导致相同的行为结局。约10-20%的特异性重叠连接则提示，冲动性和神经质可能通过不同神经通路增加酒精使用风险。

该研究的创新价值体现在三个方面：方法学上，展示了机器学习方法在解析复杂行为神经基础中的优势；理论上，为理解风险行为的多元发展路径提供了神经证据；临床应用上，鉴定的神经特征可能作为未来干预的潜在靶点。研究者特别指出，感觉运动网络在两种特质中的核心作用呼应了新兴的"躯体-认知行动网络"理论，该网络整合目标、生理状态和全身动作计划，可能是多维精神病理机制的交叉点。

当然，研究也存在一些局限，如样本以欧洲裔为主，测量工具限于问卷等。未来随着ABCD等纵向数据的积累，追踪这些神经特征如何随发育变化及其与物质使用起始的关系，将能进一步揭示风险行为的神经发展轨迹。总体而言，这项研究为理解青少年酒精使用风险的神经基础提供了重要洞见，也为发展神经生物学指导的预防策略奠定了基础。