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基本信息：

Title:Individualized cortical thickness asymmetry in autism spectrum disorder and schizophrenia

發(fā)表時(shí)間：2025.11.23

Journal:Molecular psychiatry

影響因子：10.1

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研究背景

人類(lèi)大腦的左右半球在結(jié)構(gòu)和功能上存在天然的不對(duì)稱(chēng)性，這種側(cè)化通常被認(rèn)為是腦功能高效組織的基礎(chǔ)，例如語(yǔ)言功能主要由左腦主導(dǎo)。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)界普遍認(rèn)為孤獨(dú)癥譜系障礙（ASD）和精神分裂癥（SZ）患者存在大腦不對(duì)稱(chēng)性的發(fā)育異常，這可能與其核心的語(yǔ)言及社會(huì)認(rèn)知缺陷有關(guān)。然而，以往的研究多基于“病例-對(duì)照”的組間平均值差異進(jìn)行分析，這種方法雖然能發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)上的群體差異，卻忽略了患者個(gè)體間巨大的異質(zhì)性。換句話(huà)說(shuō)，群體平均水平的微小差異，是否意味著每一個(gè)患者的大腦都真的存在顯著的異常？為了回答這一問(wèn)題，這項(xiàng)發(fā)表于 Molecular Psychiatry 的最新研究采用了“常模模型（Normative Modeling）”方法，利用近5000名健康受試者構(gòu)建了大腦皮層厚度不對(duì)稱(chēng)性的標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)曲線(xiàn)，旨在探究ASD和SZ患者在個(gè)體層面上是否真的存在偏離常軌的不對(duì)稱(chēng)性模式。

核心發(fā)現(xiàn)

研究團(tuán)隊(duì)利用包含多個(gè)公開(kāi)數(shù)據(jù)集的龐大樣本，通過(guò)構(gòu)建健康人群的常模，計(jì)算了每位患者大腦皮層厚度不對(duì)稱(chēng)指數(shù)的個(gè)體偏差（Z-score）。結(jié)果出乎意料：在個(gè)體層面上，絕大多數(shù)ASD和SZ患者的皮層厚度不對(duì)稱(chēng)性并沒(méi)有偏離正常范圍，其分布與健康對(duì)照組高度重疊。僅在精神分裂癥組中，研究者發(fā)現(xiàn)上顳葉皮層（語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)的一部分）存在極微弱的異常信號(hào)，表現(xiàn)為部分患者在該區(qū)域的左偏側(cè)化程度高于常模中位數(shù)，但即便如此，這種組間差異的效應(yīng)量依然很小。多變量分析進(jìn)一步證實(shí)，基于皮層厚度不對(duì)稱(chēng)性的數(shù)據(jù)無(wú)法有效區(qū)分患者與健康人。

Fig. 1 Characterizing regional-level deviance in the Asymmetry Index (AI).

Fig 1展示了研究的核心方法論，即如何將大腦劃分為160個(gè)區(qū)域，并基于健康大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練集建立常模，從而生成每位受試者的“偏差地圖”。

Fig. 2 The distributions of the normative modeling based z-scores for the whole brain AI in HCtest and each condition.

Fig 2描繪了全腦不對(duì)稱(chēng)性Z分?jǐn)?shù)的分布曲線(xiàn)，可以清晰地看到，ASD組、SZ組與健康對(duì)照組的曲線(xiàn)幾乎完全重合，意味著從全腦尺度看，患者群體并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的特異性偏差。

Fig. 3 Distribution of the number of regions with infra- or supra-normal deviance per individual.

Fig 3則統(tǒng)計(jì)了每個(gè)個(gè)體擁有“極值區(qū)域（顯著偏離常模的腦區(qū)）”的數(shù)量分布，結(jié)果顯示大部分患者的異常腦區(qū)數(shù)量與健康人無(wú)異，并未出現(xiàn)病理性的廣泛異常積聚。

臨床意義與啟示

這項(xiàng)研究對(duì)當(dāng)前尋找精神疾病神經(jīng)影像學(xué)生物標(biāo)記物的熱潮提出了冷靜的思考。雖然既往研究在群體層面報(bào)告了大腦不對(duì)稱(chēng)性的改變，但本研究證明，這種改變?cè)趥€(gè)體層面的診斷價(jià)值非常有限（預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率僅約60%，接近隨機(jī)水平）。這意味著，“皮層厚度不對(duì)稱(chēng)性”可能并不適合作為ASD或SZ的獨(dú)立診斷指標(biāo)。對(duì)于臨床和科研而言，這一陰性結(jié)果提示我們，精神疾病的腦結(jié)構(gòu)改變可能比預(yù)想的更為復(fù)雜和微微，或者這種異常并不體現(xiàn)在“皮層厚度”這一單一指標(biāo)上，未來(lái)的研究可能需要轉(zhuǎn)向更精細(xì)的形態(tài)學(xué)指標(biāo)（如皮層表面積、形狀譜分析）或更關(guān)注腦網(wǎng)絡(luò)連接層面的異常，而非單純執(zhí)著于左右半球的厚度差異。

省流總結(jié)

這項(xiàng)大規(guī)模研究利用個(gè)體化常模模型分析發(fā)現(xiàn)，孤獨(dú)癥和精神分裂癥患者的大腦皮層厚度不對(duì)稱(chēng)性在個(gè)體層面上與健康人幾乎沒(méi)有區(qū)別。盡管精神分裂癥患者在語(yǔ)言相關(guān)腦區(qū)表現(xiàn)出微弱的異常趨勢(shì)，但總體而言，皮層厚度不對(duì)稱(chēng)性無(wú)法有效區(qū)分患者與健康人。這一結(jié)果挑戰(zhàn)了其作為精神疾病生物標(biāo)記物的潛力，提示我們需要尋找更具特異性的神經(jīng)生物學(xué)指標(biāo)。

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審核：PsyBrain 腦心前沿編輯部