《Developmental Cognitive Neuroscience》：Associations between transdiagnostic dimensions of psychopathology and brain structure and function in youth: What we have learned from the Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) study?
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青春期的启动及随后向青少年期的过渡，是决定长期心理健康结局的关键形成阶段；然而，在这一动态发育时期，精神病理症状水平的神经基础仍不清楚。青少年脑认知发展（Adolescent Brain Cognitive Development, ABCD）研究凭借其大样本
青春期的启动及随后向青少年期的过渡，是决定长期心理健康结局的关键形成阶段；然而，在这一动态发育时期，精神病理症状水平的神经基础仍不清楚。青少年脑认知发展（Adolescent Brain Cognitive Development, ABCD）研究凭借其大样本量、测量维度广泛以及纵向追踪范围，为揭示青少年精神病理症状及相关风险因素的神经基础提供了独特机会。该综述系统梳理了在ABCD数据集中检验磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）指标与跨诊断症状维度之间关联的研究。综合采用ABCD数据的既有研究，可以发现若干趋同证据，表明在向青少年期过渡阶段：1）一般性精神病理与总脑体积和皮层表面积减小稳定相关，同时还与默认模式网络（default mode network, DMN）和背侧注意网络（dorsal attention network, DAN）的功能连接改变，以及皮层-纹状体束和支配额叶的纤维束弥散特征改变相关；2）内化性精神病理特异性地与杏仁核（amygdala）连接改变相关；3）内化与外化症状均与工作记忆和奖赏加工任务中额纹状体（fronto-striatal）激活改变相关；4）皮层厚度与精神病理症状的横断面关联相对较少，但与症状随时间的变化相关；5）MRI指标在预测精神病理症状水平方面的效用有限，超过典型临床及人口统计学指标的增益较小。除强调支持上述发现的证据外，该综述还提出了研究人员可在ABCD数据集中进一步推进的重要未来方向。
该文发表于《Developmental Cognitive Neuroscience》，是一篇围绕青少年跨诊断精神病理与脑影像学关联的综述。文章聚焦ABCD研究这一当前发育认知神经科学领域最重要的大规模纵向队列之一，总结了儿童晚期至青春早期阶段，一般性精神病理、内化症状与外化症状在脑结构、白质微结构、静息态功能连接以及任务态功能激活方面的稳定关联模式，并据此评估现有青少年精神病理神经发育模型的支持证据与局限。
研究背景在于，青春期既是个体认知、情绪和社会功能快速成熟的关键时期，也是精神障碍高发和亚临床症状逐渐分化的重要窗口。大量精神障碍在青春期结束前已出现，而这一时期的症状表现往往具有非特异性，因此跨诊断维度，尤其是一般精神病理因子，即p因子（p-factor），成为理解早期风险负荷的重要切入点。既往关于脑—行为关联的文献受限于样本量小、统计功效不足、成像指标可靠性不均等问题，常难以得出稳健结论。ABCD研究通过大样本、多模态MRI与纵向设计，为重新检验并整合精神病理症状的神经基础提供了高价值平台。作者因此开展本综述，旨在系统回答：在青春早期，哪些脑影像指标与跨诊断精神病理最稳定相关，这些关联在一般症状、内化症状和外化症状之间是否具有共性或特异性，以及MRI在预测青少年精神病理方面究竟具有多大实际效用。
研究人员首先界定了综述范围，重点纳入使用ABCD数据、并将MRI指标与显性或潜变量精神病理维度联系起来的研究。纳入维度主要包括一般精神病理、内化维度与外化维度；测量工具以儿童行为量表（Child Behavior Checklist, CBCL）为主。文章指出，CBCL虽是ABCD中最核心的症状追踪工具，但其家长报告形式对内化症状的测量可靠性有限，且存在文化与人口学偏差，因此相关结果需审慎解释。不过，基于CBCL的跨诊断维度在一般人群青少年样本中比具体诊断更稳定，也更适合识别早期广泛风险表型。
主要技术方法概括：研究基于ABCD大型社区纵向队列，综述截至2025年11月1日前收录于ABCD官方发表平台的相关研究，从1640篇使用ABCD数据的论文中筛选出100余篇符合条件的文献。主要涉及结构MRI，包括T1加权与T2加权成像，用于测量脑体积、皮层厚度和表面积；弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI），用于评估分数各向异性（fractional anisotropy, FA）、平均弥散率（mean diffusivity, MD）和神经突密度；功能MRI（functional MRI, fMRI）则包括静息态功能连接以及3种任务态范式，即情绪N-back（ENBack）、金钱激励延迟任务（MID）和停止信号任务（SST）。不少研究还采用分层因子模型、双因子模型、机器学习和多模态融合分析。
以下为论文主体归纳的核心结果。
3.1 一般性精神病理症状
3.1.1 低全脑体积与低表面积是青春早期一般精神病理升高的标志
这是ABCD研究中最稳健的结论之一。多项研究一致表明，无论采用分层模型、双因子模型还是CBCL总分，更高的一般精神病理水平都与更低的总灰质体积和更小的总皮层表面积相关。更重要的是，ABCD澄清了许多所谓“区域性形态学异常”实际上主要反映全局脑组织结构差异：在控制总脑体积或总表面积后，大多数区域效应消失，仅少数结果如海马体积减小、峡部扣带回体积变化仍然存在。纵向上，较低的总脑体积和表面积既与基线症状相关，也与后续随访中的较高精神病理水平相关，但通常不能预测症状是否继续恶化，提示这些指标更像是青春期前已形成的广泛神经发育易感标志，而非青春期症状升级的直接驱动因素。此外，总脑体积和表面积还部分中介了多基因风险、产前物质暴露、家庭与社区环境及认知功能与精神病理之间的联系，说明其可能是遗传风险与环境风险嵌入脑发育过程的中间表型。
3.1.2 皮层-纹状体及额叶相关白质束弥散改变与更高精神病理症状相关
白质通路成熟支撑跨脑区信息传递，对执行功能、认知控制和情绪调节至关重要。ABCD的证据显示，一般精神病理不仅与更全局性的白质微结构差异相关，也与若干特定通路的弥散性质异常相关。重点涉及额枕下束（inferior fronto-occipital fasciculus）、皮质脊髓束（cortico-spinal tract）以及皮层-纹状体通路。相关研究提示，额枕下束FA变化与神经发育相关症状、品行问题和ADHD相关维度有关；皮质脊髓束及皮层-纹状体束的弥散指标则与更广泛的症状维度相联系。部分研究进一步显示，这些白质指标可通过执行功能间接影响外化和ADHD样症状，支持“额叶—皮层下连接成熟不足是青春早期精神病理风险基础”的发育模型。
3.1.3 默认模式网络与背侧注意网络的静息态连接改变与一般精神病理相关
在大尺度功能网络层面，ABCD研究最强有力地支持了默认模式网络（DMN）在跨诊断精神病理中的核心作用。多项研究发现，儿童向青春期过渡时，精神病理症状水平与DMN连接模式稳定相关。与成人研究侧重DMN—额顶网络（frontoparietal network, FPN）或显著性网络（salience network, SN）不同，ABCD更突出DMN与背侧注意网络（DAN）之间的关系。症状越高，DMN与DAN之间反相关越弱，或DAN内部连接越异常。这一模式可能反映内向性自我相关加工与外部注意分配之间分离度下降，从而导致注意问题和广泛适应不良。另有研究显示，DMN相关连接还部分中介了养育方式、贫困、环境不可预测性、社区威胁和睡眠等因素与精神病理之间的关系，提示网络组织是环境风险影响心理健康的重要神经通道。
3.1.4 MRI对症状水平的预测效用有限
ABCD还推动了对影像学生物标志物临床效用的现实评估。多变量与机器学习研究表明，尽管将脑形态学、结构连接和静息态功能连接联合纳入模型，可在一定程度上提升一般精神病理预测准确性，但增益幅度有限，通常仅在传统人口学和临床变量基础上获得小幅改善。纵向研究甚至显示，MRI难以在预测数年后高p因子个体方面超越行为和人口学信息。因此，ABCD的重要启示不是发现高度可预测的单一神经标志物，而是确认精神病理与分布于多个系统中的大量小效应有关。不过，MRI在识别临床亚型或生物学异质性方面可能更具潜力。
3.2 内化与外化症状的比较
3.2.1 外化而非内化症状与青春早期脑体积和表面积相关
ABCD资料显示，灰质形态学与外化症状之间的关联显著强于与内化症状之间的关联。作者认为，这既可能反映基线时期内化症状发生率较低、家长报告对内化体验捕捉不足，也可能提示内化精神病理在青春早期更多体现为连接异常而非宏观形态异常。换言之，外化维度更容易在脑体积和表面积层面显现，而内化维度的神经基础可能更依赖功能协同与白质连接。
3.2.2 皮层厚度与内化、外化症状随时间变化呈差异性关联
与总脑体积和表面积不同，皮层厚度在基线横断面分析中与症状的直接关联很弱。无论是潜变量模型还是显性症状量表，9–10岁时皮层厚度都不是可靠的当前症状指标。然而，纵向研究显示，皮层厚度与未来症状轨迹相关。较低的全局平均皮层厚度与随后内化症状下降幅度更大有关，而晚发育的外侧前额叶较厚则与后续外化症状下降更明显相关。另有研究表明，左半球皮层厚度变化可预测后续内化症状，临床外化障碍青少年则呈现皮层变薄减速。由此可见，皮层厚度更适合作为神经发育进程指标，而非静态症状水平标记。
3.2.3 杏仁核连接改变与内化症状相关
在内化症状的神经特异性方面，杏仁核连接是最一致的发现。多项ABCD研究表明，杏仁核与扣带-岛盖网络（cingulo-opercular network, CON）、额顶网络、背侧注意网络、听觉网络及眶额皮层的连接强度与内化症状相关，并可中介或调节压力性生活事件、社区剥夺和抑制控制等因素与内化精神病理的联系。其中，有研究明确指出，杏仁核连接与精神病理的横断面和纵向关联主要见于内化而非外化维度，支持杏仁核功能耦合异常更偏向焦虑、抑郁等内化路径。
3.2.4 内化与外化症状均与认知控制及奖赏任务中的额纹状体活动改变相关
任务态fMRI结果提供了比静息态和结构指标更强的心理过程特异性。ABCD研究提示，外化症状更稳定地关联于工作记忆/认知控制任务中的额纹状体激活异常。ENBack任务中，高外化因子与尾侧中额回激活降低，以及壳核、苍白球、伏隔核和前扣带等纹状体相关区激活增强有关；进一步细分外化维度后，这些关联还会随面孔情绪效价不同而变化。相比之下，内化症状更可能与奖赏加工中的额纹状体反应相关。虽然横断面关联并不稳定，但纵向研究发现，基线奖励获得阶段腹侧纹状体活动越高，随后一年内内化症状下降越明显；同时，该活动水平还会调节家庭冲突对内化症状发展的影响。这说明额纹状体功能障碍可能是内化与外化共用的系统基础，但其异常表现所对应的心理操作并不相同。
讨论与结论方面，作者强调，ABCD研究推动了青少年精神病理神经基础研究从“局灶脑区异常”转向“全局脑组织结构与分布式网络异常”的理解框架。一般精神病理更多对应全脑体积、表面积、DMN-DAN连接和关键白质通路的广泛性改变；内化和外化则在此基础上呈现部分分化，前者偏向杏仁核连接和奖赏加工，后者偏向脑形态学及认知控制中的额纹状体异常。与此同时，皮层厚度提示发育时序比静态症状更重要，说明青春期精神病理必须置于纵向神经发育轨迹中理解。MRI虽然不太可能成为短期内高精度预测症状严重度的独立工具，但在揭示风险机制、刻画生物学亚型和解析遗传—环境因素如何嵌入发育中大脑方面具有突出价值。
研究结论部分可译述为：当前综述系统总结了ABCD数据集中MRI指标与儿童向青春期过渡阶段跨诊断精神病理维度之间的关联。总体而言，一般精神病理主要与广泛脑组织结构和功能网络特征相关，而非局灶性异常；不同症状维度具有部分可区分的神经相关模式；神经指标与精神病理的关系具有显著发育时间依赖性；遗传、环境与神经发育因素之间的相互作用是理解青春期精神疾病风险形成的关键。未来研究应继续利用ABCD纵向、多模态和多变量优势，阐明这些神经相关特征如何随青春期进展而演变，并进一步识别风险与复原力的神经发育机制。
