基于功能连接的性别共享与差异性脑老化网络预测研究

《npj Aging》：Sex-specific network architecture and behavioral modulation of brain aging revealed by connectome-based predictive modeling

　　

摘要

尽管有证据表明功能连接（FC）中与年龄相关的变化存在性别差异，但现有的年龄预测研究仍依赖于混合性别样本。我们针对男性（M；n = 263）和女性（F；n = 339），分别应用了基于连接组的预测建模（CPM），分析了来自人类连接组计划 - 老龄化数据集（年龄 36–100 岁）的全脑静息态功能连接（分区为 100 个皮层和 16 个皮层下区域）。模型性能和跨性别泛化能力使用皮尔逊 r 进行评估，并通过衰老成人脑连接组数据集（年龄 36–89 岁；M/F：n = 143/201）进行外部验证。预测边被映射到功能网络上，以表征性别共享和不同的网络。在性别差异网络中，我们测试了认知/情绪因素是否调节了与年龄相关的 FC 变化。CPM 在性别内稳健地预测了年龄（M/F：r = 0.66–0.68/0.58–0.60；所有 p’s < 0.001），跨性别（M → F/F → M r = 0.66/0.60），以及在验证数据集中（M/F：r = 0.70/0.57）。默认模式网络（DMN）跨性别对年龄预测贡献很大，但网络组成不同，情感控制网络在女性中参与更显著，而在男性中则是感觉知觉网络。男性流体认知减弱对 DMN-边缘系统连接随年龄的变化起负向调节作用，而女性负面情绪增强则起正向调节作用。这些发现揭示了大脑老化的性别共享和不同网络机制，并确定 DMN-边缘系统连接是一个汇聚的、对年龄敏感的回路，受不同性别个体在认知和情绪方面差异的影响。