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脑神经研究有新发现!新国大苏研院仇安琪团队在《神经影像》发表科研成果


近日,新加坡国立大学苏州研究院(以下简称“新国大苏研院”)生物工程医学创新中心高级研究员仇安琪团队在脑神经研究领域取得新进展,相关成果发表于《神经影像》(Neuroimage)杂志。团队结合神经影像学元分析(neuroimaging meta-analysis)与稀疏典型相关分析(sparse canonical correlation analysis),探讨了青少年注意力缺失和破坏性行为之间的共同大脑网络。该研究有助于重新理解心理疾病的并发问题,从而找到更为有效的介入治疗方法,在神经医学领域具有重要研究意义。


研究背景


注意力缺失和破坏性行为这两种外显行为通常伴随出现,由此衍生的疾病——注意力缺陷多动障碍(ADHD)和破坏性行为障碍(DBD),具有很高的并发性。以往文献提出,这两者存在相同的基因变异。


仇安琪团队以71篇ADHD和27篇DBD相关文献的功能成像(图1)为基础,运用神经影像学元分析找出了与注意力缺陷多动障碍和破坏性行为障碍最相关的神经影像学生物指标。在ADHD中,mid-cingulate cortex (MCC)、pre-SMA和Striatum是较为重要的脑区域;Amygdala和inferior parietallobule (IPL)则是DBD的重要脑区域。这些脑区域对ADHD和DBD的影响与文献结论相符合,即ADHD主要与相对抽象的、去情景化的“冷”执行功能相关,而DBD主要与以高度情感卷入的“热”执行功能相关。


综合上述分析,仇安琪团队发现,这两种行为可能存在共同的脑神经基础。


图1 神经影像学元分析,ADHD和DBD功能脑区域


研究结果


基于ADHD和DBD存在相同大脑网络的假设,仇安琪团队把找到的神经影像学生物指标作为种子区域放在以一群青少年为研究对象的静息态功能性磁共振成像上。利用稀疏典型相关分析,团队基于种子点至全脑功能连接和外显行为找到典型相关性(图2和3)。研究发现,注意力缺陷多动障碍的相关种子点不仅与注意力问题相关,还与过失行为有关;破坏性行为障碍的相关种子点除了和易怒、反社会行为有关,也和注意力问题有关。研究还发现不同典型相关分析中的功能连接有重叠部分。


图2 ADHD脑区的功能联络图及行为相关性


图3 DBD脑区的功能联络图及行为相关性


应用前景


该项研究结果为干预和预防注意力缺陷多动障碍和破坏性行为障碍这两种常见的心理疾病提供了重要的新途径,这种途径比传统的特异性治疗方法更具有广泛的适用性,有望在神经医学领域发挥重要作用。


新国大苏研院的科研工作聚焦前沿技术,开展原创性、应用性研究,与产业发展强关联,与苏州工业园区及地方科技深融入,已建立环境与能源纳米科技、智慧医疗技术、大健康生物与食品工程等卓越研究中心以及生物医学工程创新中心。新国大苏研院致力于推动科技成果转化落地工作,希望通过研究产生有影响力的高科技创新产品,赋能地方产业升级。目前,研究院承担各项科研项目100余项,在国际著名期刊发表了900余篇有影响力的科研论文,其中2篇发表在Nature母刊,21篇发表在Nature子刊。