基于图论探索纤维肌痛情绪调节网络的神经效应：情绪刺激与药物干预的脑功能拓扑研究

本研究针对纤维肌痛（FM）患者情绪调节障碍的神经机制难题，采用图论方法分析fMRI数据，探究不同情绪刺激（正性/负性/中性）及药物治疗状态对脑功能拓扑的影响。研究发现VLPFCR、DLPFCR、AGL等关键脑区活动在不同药疗条件下呈现显著差异，且情绪刺激显著改变全局效率（GE）、平均路径长度（AP）等图论指标。该研究为FM的情绪靶向治疗提供了神经影像学依据。

　　

纤维肌痛（Fibromyalgia, FM）是一种以广泛性肌肉骨骼疼痛、疲劳、睡眠障碍和认知困难为特征的慢性疼痛性疾病，全球患病率高达4-11%，且女性患者居多。尽管其病理生理机制尚未完全阐明，但近年研究发现情绪调节（Emotion Regulation, ER）障碍在FM的发病和症状维持中扮演关键角色。患者常表现出情绪识别与表达能力的下降，以及伴随的焦虑、抑郁等心理共病，这使得针对情绪回路的干预成为FM治疗的新方向。然而，传统药物治疗效果有限，且不同用药模式（如日常维持用药与危机干预用药）对大脑情绪调节网络的影响尚不明确。

为深入解析FM患者情绪处理的神经机制，并评估药物治疗对脑功能拓扑结构的影响，研究人员开展了一项基于图论（Graph Theory）的脑网络研究。该研究利用任务态功能磁共振成像（fMRI）数据，结合国际情感图片系统（International Affective Picture System, IAPS）诱发正性、负性和中性情绪反应，从网络科学的角度刻画了FM患者情绪调节核心脑区的功能连接模式及其对药疗状态的响应。论文已发表在《Brain Research Bulletin》上。

研究团队主要采用了以下关键技术方法：从OpenNeuro平台获取33名女性FM患者在情绪调节任务中的fMRI数据；使用SPM12和CONN工具箱进行图像预处理（包括头动校正、空间标准化和平滑处理）；基于Kohn等人提出的情绪调节神经回路模型，选取13个关键脑区作为网络节点；采用图论指标包括全局效率（Global Efficiency, GE）、局部效率（Local Efficiency, LE）、平均路径长度（Average Path Length, AP）、节点度（Degree）、聚类系数（Clustering Coefficient, CC）和中介中心性（Betweenness Centrality, BC）量化网络属性；利用多元方差分析（MANOVA）和事后检验比较不同用药组别之间的差异，并采用错误发现率（False Discovery Rate, FDR）校正进行统计推断。

研究结果主要包括两大部分：

一、药物干预对情绪调节网络的影响

在正性刺激下，右侧腹外侧前额叶皮层（VLPFC_R）的GE、BC、AP和Degree指标在不同用药组间（无药物治疗、日常用药、日常+危机用药、仅危机用药）均存在显著差异。右侧辅助运动区（SMA_R）和左角回（AG_L）的LE也表现出组间异质性。在负性刺激中，VLPFC_R、右上颞叶回（STG_R）、右背外侧前额叶（DLPFC_R）和AG_L的功能活动在不同用药状态下呈现显著变化，表明药物干预模式特异性地调制了情绪处理相关脑区的网络整合与信息传递效率。

二、情绪刺激对脑网络拓扑的调制作用

与中性刺激相比，正性和负性情绪刺激均显著改变了情绪调节网络的拓扑属性。正性刺激提高aMCC、SMA_{R、VLPFC等区域的GE，但降低了右侧杏仁核（AmygdalaR）的GE与Degree。负性刺激则增强了aMCC、AGL、VLPFC等区域的GE和BC。AP在STG和AG区域普遍增加，表明情绪负荷增加了网络信息传递的路径成本。CC在左颞上回（STGL）区域响应情绪刺激时显著下降，提示局部聚类结构被情绪内容解构。}

研究结论与讨论部分强调，该研究首次系统性地刻画了FM患者情绪调节网络在不同药疗状态和情绪刺激下的图论特征，揭示VLPFC_R、DLPFC_R、AG_L等区域作为核心节点在药效调控和情绪处理中的关键作用。结果表明，规律用药可能通过增强前额叶?边缘系统的网络整合效率改善情绪调节能力，而仅在危机时用药则可能导致网络代偿失调。该发现不仅为FM的情绪?疼痛共病机制提供了网络神经科学证据，也为开发针对情绪回路的个体化治疗策略（如神经反馈、经颅磁刺激等）奠定了理论基础。研究的局限性包括样本量较小、仅纳入女性患者、未能推断因果关系等，未来需结合动态因果模型（DCM）和多模态影像进一步验证。