《Psychological Medicine》：Mapping latent neuroanatomical substrates of behavioral and emotional dysregulation in ADHD
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为解析注意力缺陷/多动障碍（ADHD）患者行为与情绪失调的异质性，本研究结合潜在行为因子分析与脑结构（皮质厚度）的潜在狄利克雷分配模型，发现背外侧前额叶皮层增厚及默认模式网络功能连接降低与外化行为因子显著相关，揭示了ADHD情绪失调的独特神经特征。
注意力缺陷/多动障碍（ADHD）是儿童期常见且损害严重的精神障碍，影响着高达10%的儿童。除了核心的注意力不集中和多动/冲动症状外，大量儿童ADHD患者还伴有严重的情绪失调问题，尤其是损害性情绪爆发（Impairing Emotional Outbursts， IEO）。这些情绪问题严重影响儿童在学校、家庭和同伴关系中的功能，但其神经机制是否与行为失调的机制相同或不同，仍是一个悬而未决的关键问题。传统上，神经影像学研究多将ADHD视为一个同质群体，这导致了研究结果的混杂与不一致。近期的元分析发现，关于ADHD的脑结构、功能和连接的研究结果缺乏一致性，这提示ADHD本身及其伴随的症状（如情绪失调）存在高度的异质性，单一的分析方法可能难以捕捉其复杂的神经生物学本质。因此，解析ADHD中行为与情绪失调的潜在神经解剖基质，对于理解该疾病的本质、促进精准诊断乃至开发针对性干预措施具有重要意义。本研究正是为了应对这一挑战，旨在通过整合多模态数据与数据驱动方法，揭示ADHD异质性表现背后的神经生物学特征。该研究已发表在《Psychological Medicine》期刊上。
为了回答上述问题，研究者采用了多步骤、多模态的分析策略。首先，他们招募了123名5-9.9岁的儿童，分为三组：39名ADHD无IEO患者、47名ADHD伴IEO患者和37名神经典型发育对照。研究采集了家长报告的行为问卷数据和高分辨率脑部磁共振成像数据。在分析方法上，研究运用了探索性因子分析（Exploratory Factor Analysis， EFA）从行为问卷中提取潜在行为因子；应用潜在狄利克雷分配（Latent Dirichlet Allocation， LDA）模型对皮质厚度数据进行分析，以识别潜在的脑结构因子；并使用基于种子的功能连接分析，探究结构差异脑区的功能相关性。研究还控制了年龄、性别和头动等因素。
研究方法
研究首先通过探索性因子分析，从多个行为量表的31个子量表得分中提取了四个潜在行为因子，分别为：外化行为、情绪失调、内化行为和积极/冲动性。
因子分析的行为学测量
探索性因子分析揭示了四个行为因子。其中，主导因子——外化行为因子，在ADHD伴IEO组中的得分显著高于ADHD组和神经典型对照组，表明该因子能有效区分伴有严重情绪问题的ADHD儿童。
皮质厚度的潜在狄利克雷分配分析
应用LDA模型对皮质厚度数据进行分析，提取了三个潜在脑因子，分别代表了与对照组相比，皮质变薄、皮质增厚以及混合（变薄与增厚并存）的三种偏离模式。通过整合这三个因子，研究者发现了所有因子共有的显著偏离区域，主要包括背外侧前额叶皮层、下/外侧顶叶、内侧后皮质和内侧颞叶。进一步的组间比较显示，ADHD伴IEO组在左背外侧前额叶皮层的皮质厚度显著大于神经典型对照组。该区域的皮质厚度与外化行为因子得分呈显著正相关。
重要种子区域的功能相关性分析
以上述背外侧前额叶皮层区域作为种子点进行种子到全脑顶点（seed-to-vertex-wise）的功能连接分析。结果发现，与神经典型对照组相比，ADHD伴IEO组在该种子点与默认模式网络（包括下顶叶、后扣带回和压后皮质）区域的功能连接强度显著降低。更重要的是，当比较ADHD伴IEO组与ADHD组时，前者在种子点与视觉网络、背侧注意网络和显著性网络相关脑区的功能连接显著降低。这些连接强度的降低与外化行为因子得分呈显著负相关。
讨论与结论
本研究的核心结论在于，通过结合行为、结构和功能数据的多模态方法，揭示了ADHD儿童行为与情绪失调的独特神经特征。研究发现，尽管结构分析未能清晰区分仅有行为问题的ADHD和伴有情绪爆发的ADHD，但功能连接分析提供了更细致的区分证据。具体而言，背外侧前额叶皮层的增厚可能是ADHD儿童更广泛失调（包括行为和情绪）的一个共同结构特征。而该区域与默认模式网络、视觉网络、背侧注意网络和显著性网络之间功能连接的特定模式改变，特别是ADHD伴IEO组相较于ADHD组在视觉和注意网络连接上的额外减弱，暗示了情绪失调可能存在区别于单纯行为失调的独特功能网络机制。这支持了将情绪失调纳入ADHD更广泛诊断概念的观点，同时也表明，通过功能影像学手段或许能更好地区分ADHD的不同临床亚型。
该研究的具有重要意义。首先，它证明了数据驱动方法（如LDA）在解析神经精神疾病异质性方面的价值，能够发现传统假设驱动方法可能忽略的复杂脑结构模式（如特定区域的皮质增厚）。其次，研究强调了多模态整合的必要性，即单一模态（如结构）的发现可能有限，而结合功能连接分析能提供更丰富、更具鉴别力的神经生物学见解。这些发现为未来建立基于生物学的、更具维度的ADHD诊断分类学提供了实证依据，并可能指引针对不同症状维度（如情绪失调）的个性化干预靶点的探索。当然，研究也存在样本量较小、被试以男孩为主、静息态扫描时间较短等局限性，需要在更大规模、更多样化的样本中进行验证和拓展。
