个体化功能连接识别了跨诊断精神疾病的可泛化的影像学标记物

2022年11月19日

临床常见的精神障碍疾病如精神分裂症（schizophrenia，SCZ），双相情感障碍（bipolar disorder，BP）或注意缺陷/多动症(attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD)等在进行诊断的时候，其临床症状常表现出高度的疾病异质性。然而，不同的精神类障碍疾病，不仅存在症状的异质性，同时也存在一系列症状特征的重叠。精神病理学研究表明，这种在不同疾病类型中出现的相同临床症状表现，很有可能是和表型症状相关的神经环路被破坏引起的。一种假设认为，这些呈现表型差异的精神障碍患者如SCZ、BP和ADHD等并不是独立且毫无关联的，反而可能是某种症状的并发综合征的不同临床表现。因此，我们希望寻找到能够稳定反映不同疾病类型背后的相似症状表型的一组神经影像标记物，从而为精神障碍疾病的干预和诊断提供相应的影像学依据。

我们的研究纳入了142名诊断为SCZ、BP或ADHD 的成年患者，以及源自四种不同行为量表的67个问卷评分。我们将数据分为探索集和验证集，以评估我们寻找到的标记物的内部和外部泛化能力。在探索集中，我们纳入了年龄性别无显著差异的28名SCZ患者、28名BP患者以及28名ADHD患者，其余的患者作为验证集。首先，我们利用个体化功能脑图谱剖分技术，确定了与跨疾病诊断表型相关的三个不同的临床症状域相关的神经影像标记物，即和注意力缺陷、食欲-能量和精神病阳性症状相关的神经影像标记物。分析发现，我们找到的这三个症状域的临床评分和神经影像标记物的评分之间存在显著的相关性。重要的是，我们在验证集中重复观察到了同样显著的相关性，说明我们发现的神经影像学标记物在具有相似症状表现的不同患者组中均稳定出现（图一）。更进一步的，我们利用群组水平的大脑功能模板重复进行了这项实验，在探索集上发现了四个显著的症状域相关的神经影像标记物，但是基于影像标记物无法在验证集上重复。这可能是因为当我们为每个受试者准确定义功能区域剖分时，在新的受试者中也会更好地捕获功能相关的模式信息，从而提高了神经成像标记的泛化能力。

综上所述，我们利用个体化功能脑图谱技术使我们能够在表现出高度异质性的精神障碍患者的症状域中找到有意义且稳定的神经影像标记物。这些生物标志物可能为精神症状的神经环路研究提供新的见解，并对个性化的临床干预提供指导。