《Brain Sciences》：Mild Traumatic Brain Injury Is Associated with Early Anterior Insula Hyperactivation During Appraisal of Fearful Stimuli in Trauma Survivors with Probable Post-Traumatic Stress Disorder
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背景：轻度创伤性脑损伤（mTBI）可能迅速改变神经认知功能，并与创伤后应激障碍（PTSD）风险增加相关。然而，创伤后急性期的神经影像学研究仍然稀少。研究人员先前报道，在机动车碰撞（MVC）后3个月表现出疑似PTSD的幸存者中，对恐惧与中性情绪面孔进行认知评估时
背景：轻度创伤性脑损伤（mTBI）可能迅速改变神经认知功能，并与创伤后应激障碍（PTSD）风险增加相关。然而，创伤后急性期的神经影像学研究仍然稀少。研究人员先前报道，在机动车碰撞（MVC）后3个月表现出疑似PTSD的幸存者中，对恐惧与中性情绪面孔进行认知评估时左侧前脑岛（aIC）激活增强，但在伤后2周时未见该差异。鉴于既往研究表明mTBI可能在创伤后早期导致皮层激活增强，研究人员假设：在MVC后2周内，与未发生mTBI的疑似PTSD幸存者相比，发生mTBI的疑似PTSD幸存者的aIC激活可能升高。方法：在这项基于假设的二次分析中，研究人员从aIC感兴趣区提取了创伤后2周和3个月两个时间点的既往任务相关激活数据，并在急诊科根据3个月时疑似PTSD诊断将幸存者分为伴mTBI组（n = 5）和不伴mTBI组（n = 11）进行比较。一项随时间变化的探索性分析包括两个时间点，并纳入无疑似PTSD且伴mTBI（n = 10）与不伴mTBI（n = 12）的额外幸存者组。结果：在2周时，疑似PTSD伴mTBI组的aIC激活显著高于疑似PTSD不伴mTBI组（均值 = 0.125，标准差 = 0.053 对 0.014，标准差 = 0.111）（Welch's t(13.86) = 2.71，双侧p = 0.017）。在MVC后3个月时，伴与不伴mTBI的疑似PTSD幸存者之间的aIC激活无显著差异。脑激活和创伤后应激症状的时间效应及时间×组别交互作用均不显著，但组内检验提示，不伴mTBI组随时间的创伤后应激症状下降显著。结论：这些初步结果与如下假设一致：在创伤后早期，疑似PTSD幸存者中mTBI与对负性情绪刺激的更大aIC激活相关，但不支持伴mTBI、疑似PTSD、两者兼有或两者皆无的幸存者在创伤后出现脑部变化。这些初步发现提示需要进一步研究急性创伤后时期mTBI与疑似PTSD相关皮层改变之间的关系。
研究背景与问题：轻度创伤性脑损伤（mTBI）每年影响数百万成年人，以短暂意识障碍和/或创伤后遗忘为特征。已有研究表明，mTBI与创伤后应激障碍（PTSD）风险增加相关，而PTSD的核心症状之一为负性情绪调节障碍，并与脑岛、边缘系统及前额叶情绪调控区域的激活改变有关。既往研究提示mTBI可能影响额顶叶脑区结构和功能，而研究人员在先前工作中发现，机动车碰撞（MVC）后2周的mTBI可改变顶叶皮层厚度并减弱对恐惧面孔的视觉加工，这些早期改变可能与3个月后的PTSD症状严重程度相关。然而，mTBI是否在创伤后数月内影响PTSD相关的脑改变仍缺乏研究。特别值得注意的是，前脑岛（aIC）在显著性检测、情绪意识、威胁评估及身心状态整合中起关键作用，慢性PTSD中已报道aIC过度激活，但导致aIC过度激活的早期因素尚不明确。鉴于mTBI可在伤后1天即影响脑岛结构及脑岛-前额叶连接，且慢性mTBI合并PTSD存在以脑岛为中心的异常连接，研究人员假设：在MVC后3个月表现为疑似PTSD的幸存者中，若其在MVC中经历mTBI，则伤后2周内对恐惧面孔评估时的左侧aIC过度激活应大于未经历mTBI者。本研究旨在检验这一假设，并探索2周至3个月内不同mTBI与疑似PTSD状态组合下的潜在变化。该论文发表在《Brain Sciences》。
主要研究方法：研究为已发表前瞻性队列的二次分析，纳入38名因MVC在48小时内就诊于急诊科、存在轻微躯体损伤但急性创伤后应激症状评分升高的18–60岁成人。mTBI根据美国康复医学会（ACRM）标准回顾性诊断，依据急诊病历和自报症状分为mTBI+与mTBI?组。创伤后应激症状（PTSS）采用PTSD检查表-应激源特异性版本（PCL）在伤后2周（T1）和3个月（T2）评估，按DSM-IV-TR标准将幸存者分为疑似PTSD组与非PTSD组。功能磁共振成像（fMRI）数据来自注意转移情绪评估任务（SEAT），该任务包含三种判断条件，其中认知评估条件要求受试者对面孔喜恶进行判断，用以评估对恐惧与中性面孔的认知评估相关激活。当前研究从既往发现的左侧aIC显著激活簇（体素坐标?38, 2, 0，体素簇大小990）中提取对比参数估计（COPE）的平均百分比变化，作为各时间点的aIC激活指标。统计方法采用假设驱动的独立样本t检验比较疑似PTSD伴与不伴mTBI组在T1时的aIC激活，并在T2进行补充检验；探索性分析采用重复测量一般线性模型（RM-GLM）纳入四组（PTSD+mTBI+、PTSD+mTBI?、PTSD?mTBI+、PTSD?mTBI?），评估时间效应、组别效应及时间×组别交互作用，并校正年龄、性别和随访时长。
主要研究结果：
假设驱动的组间比较结果：在T1（伤后2周），疑似PTSD伴mTBI组的aIC激活（均值 = 0.125，标准差 = 0.053）显著高于疑似PTSD不伴mTBI组（均值 = 0.014，标准差 = 0.111）。由于Levene检验呈边缘显著（p = 0.055）且组间样本量不均衡，采用Welch's t检验，t(13.86) = 2.71，双侧p = 0.017。这一结果支持研究假设，即mTBI与疑似PTSD幸存者早期aIC过度激活相关。
T2时的补充比较结果：在伤后3个月（T2），疑似PTSD伴mTBI组（均值 = 0.098，标准差 = 0.115）与不伴mTBI组（均值 = 0.074，标准差 = 0.094）之间的aIC激活差异不显著（t(14) = 0.45，p = 0.663）。该结果表明mTBI对疑似PTSD相关aIC激活的影响未持续至3个月。
四组探索性RM-GLM分析结果：纳入全部四组的分析显示，aIC激活在四组间总体存在显著差异（F(3, 28) = 5.48，p = 0.004，partial η2 = 0.370），但时间主效应及时间×组别交互作用不显著。组别效应在T2时显著（F(3, 28) = 3.55，p = 0.027），T1时接近显著（F(3, 28) = 2.90，p = 0.053），但Sidak校正后各时间点均无显著两两比较。探索性RM-GLM分析还纳入PCL评分，结果显示PCL评分在四组间差异显著（F(3, 27) = 32.14，p < 0.001，partial η2 = 0.781），但时间主效应和时间×组别交互作用均不显著。组内简单效应分析表明，PTSD?mTBI?组（平均下降10.73）和PTSD+mTBI?组（平均下降9.39）的PCL评分随时间显著下降，而两个mTBI+组未表现出显著下降。这表明无mTBI的幸存者创伤后应激症状在3个月内显著减轻，但整体交互作用不显著，不能据此推断mTBI对症状轨迹有确定影响。
讨论与结论：研究人员讨论指出，mTBI可能通过多种机制影响早期aIC过度激活。既往研究显示，mTBI在MVC后2周与左侧上顶叶皮层变薄及恐惧面孔视觉加工激活减弱相关，这可能减少经视觉背侧通路传入aIC的感觉输入；同时，眶额皮层激活减弱可能削弱对负性情绪加工的前额叶自上而下抑制调控，从而理论上导致aIC激活增强。此外，急性mTBI还与显著性网络或默认模式网络与aIC的异常耦合有关，可能反映大规模网络切换和显著性处理受损。然而，当前研究属于探索性分析，样本量有限，且mTBI影响在2周后与3个月时不再可区分。研究人员推测，伤后3个月时两组aIC激活差异消失可能与内侧前额叶抑制控制随时间减弱有关，但这种解释尚属推测。研究局限性包括样本量小、基于自报的疑似PTSD分类、仅单一创伤类型（MVC）、两个时间点无法推断因果关系，以及T2的RM-GLM结果并非先前PTSD效应的独立重复。研究结论部分指出，这项针对既往发现的疑似PTSD幸存者左侧aIC对负性情绪刺激过度激活的探索性研究，发现在创伤后早期2周内，伴mTBI的疑似PTSD幸存者的aIC激活大于不伴mTBI者。这些发现提示mTBI可能与疑似PTSD相关的早期脑改变存在关联。然而，后续3个月的探索性检验不支持疑似PTSD症状随时间的变化或mTBI的额外影响，仅组内比较显示无mTBI幸存者的PTSD症状严重程度下降。初步发现支持未来进一步研究mTBI对疑似PTSD幸存者脑改变的潜在影响。
