10、神经发育障碍中的功能失调脑网络组织解析

神经发育障碍中的功能失调脑网络组织解析

1. 神经发育障碍概述

神经发育障碍涵盖了一系列源于早期（甚至产前）大脑发育异常且贯穿一生的脑部疾病。部分疾病病因明确，如脆性X综合征，是由X染色体上FMR1基因延长的突变导致大脑发育异常。然而，像注意缺陷多动障碍（ADHD）和自闭症谱系障碍（ASD）等疾病，病因则较为模糊且可能存在高度异质性。

近期研究表明，这些神经发育障碍的病理生理学可能涉及脑网络组织功能失调，而非个别脑区的功能受损。

2. 脑网络组织的测量方法

2.1 图论工具的应用

数学领域的图论工具可将大脑描述为一个由节点和边组成的图或网络。其中，节点指特定的感兴趣脑区（ROIs），这些ROIs可以是解剖学定义的，如杏仁核；也可以是功能定义的，如与特定认知过程相关的额下回部分。为便于使用图论符号，我们将ROIs与节点互换使用。

在脑图中，边表示ROIs（节点）之间的连接性。连接边的操作化定义取决于所采用的神经成像方式和分析方法。常见的定义功能连接边的方法是计算两个ROIs的血氧水平依赖（BOLD）信号随时间波动的相关性，也可以使用BOLD信号之间的频谱相干性。结构连接边通常对应一对ROIs之间的流线或白质纤维数量。在本文中，我们将边和连接互换使用，并明确连接的方式（功能或结构）。

2.2 子网络的概念

在全脑网络中，子网络是一组相互紧密连接的ROIs。子网络的组织可以通过基于数据的社区检测算法确定，也可以根据现有文献预先定义，如默认模式网络（DMN）或显著性网络（SN）。在人类神经成像文献中，由于历史上常独立研究个别子网络，特定子网络常被称为“网络”。但需明确，它们实际