自闭症谱系障碍儿童的行为特征与大脑皮层形态学网络之间的异常多变量关联

《Translational Psychiatry》：Aberrant multivariate mapping between behavioral profiles and cortical morphological brain networks in children with autism spectrum disorder

　　

摘要

了解人类行为与大脑结构及功能之间的关系是神经科学的核心目标。自闭症谱系障碍逐渐被视作一种连接组功能障碍疾病；然而，形态学上的大脑网络与自闭症儿童的行为特征之间的关联仍不明确。在本研究中，我们从101名自闭症儿童和67名正常发育儿童那里收集了全面的行为评估数据及结构磁共振成像数据。通过整合四种皮层特征，我们构建了个体形态学大脑网络，以此估算形态学连接性。随后运用稀疏典型相关分析方法，识别各组内部的多变量大脑-行为关联。利用针对不同组的形态学连接性特征，我们在正常发育儿童中发现了四种不同的关联模式，但这些模式在自闭症儿童中并未出现。而在自闭症儿童中则检测到了三种关联模式，它们所反映的行为维度与正常发育儿童中的三种模式相似，但其背后的神经架构却有很大差异。在统一的形态学连接性框架下，两组都出现了一种与自闭症特征相关的关联模式；不过，在正常发育儿童中，这种模式主要由默认网络与控制网络之间的形态学连接性支撑，而在自闭症儿童中则是由默认网络与背侧注意力网络之间的形态学连接性支撑。值得注意的是，无论在何种形态学连接性特征下，正常发育儿童中存在的亲社会性关联模式在自闭症儿童组中始终不存在。这些研究结果揭示了自闭症儿童大脑与行为关系之间的重组现象，并为“神经多样性架构”提供了证据——即相似的行为可能源自不同的神经发育路径，这打破了传统关于正常发展的连续体模型。