PTSD脑连接中断与早期逆境相关：一项多模态神经影像学研究

摘要

背景：创伤后应激障碍(PTSD)在有不良童年经历(ACE)的人群中越来越普遍。然而，ACE相关的PTSD的神经生物学基础尚不清楚。

目的：使用多模态神经影像学数据来研究ACE相关PTSD患者中的大脑连接性。

方法：本研究共纳入119名参与者，其中70名为ACE相关PTSD患者，49名为ACE暴露对照组。通过采集T1加权MRI、扩散加权MRI和静息态fMRI数据，分析两组之间的结构和功能连接。使用联合连接矩阵独立成分分析(Jcm-ICA)并结合多模态数据中的信息来评估两组之间的结构和功能连接差异。

结果：Jcm-ICA揭示了参与认知控制、自我参照加工和社交行为的关键脑区存在明显的连接改变。与对照组相比，PTSD组在默认模式网络的右侧内侧前额叶皮层(PFC)和右侧颞下皮层表现出功能性过度连接(超连接，hyperconnectivity)，而在中央执行网络的外侧前额叶皮层(lateral-PFC)中则表现出功能性连接不足(低连接，hypoconnectivity)，以及与社交行为相关的右侧眶额区(OFC)在白质通路中的结构性低连接。使用基于大脑联合信息的事后分析显示，ACE的严重程度、创伤次数以及后期PTSD症状可以有效地预测ACE相关PTSD对大脑的影响。值得注意的是，PTSD组中大脑连接性改变与PTSD症状或创伤次数之间没有直接关联。

结论：本研究通过多模态数据融合为ACE相关PTSD的神经生物学提供了新的见解。研究发现了与关键大脑网络(默认模式网络(DMN)、中央执行网络(CEN))和眶额皮层(OFC)有关的连接性改变，表明PTSD患者可能存在认知控制和社交行为方面的缺陷，同时对情绪加工的反应性增强。此外，本研究结果强调了ACE暴露、创伤经历次数以及PTSD严重程度对大脑连接中断的综合影响，这些发现可能为未来的干预措施提供重要依据。

引言

创伤后应激障碍(PTSD)是一种由经历或目睹创伤事件引发的精神健康问题，且在一般人群中的患病率高达3.9%。不良童年经历(ACE)，特别是童年期的虐待和忽视，是潜在的创伤性事件，并且与日后罹患PTSD的风险增加密切相关。众所周知，ACE损害了形成社会联系的能力，而社会联系是应对压力的一个重要保护因素。据报道，在青少年中，ACE相关PTSD的患病率为57%，而由自然灾害引发的PTSD为10%，且症状通常在ACE发生后至少两个月才会出现。

来自不同模态的MRI研究显示，经历ACE和PTSD的人群在大脑结构和功能上存在广泛的异常。这些异常包括已知在空间加工(如上顶叶)和情绪加工(如内侧前额叶皮层、杏仁核、前扣带皮层和岛叶)中发挥重要作用的区域，以及对记忆形成和提取至关重要的海马体等关键区域。

在基于功能连接(FC)的研究中，三重网络系统的概念强调了大脑中各个系统区域之间的相互关系，包括参与内部导向思维的区域(DMN，默认模式网络)、外部注意力的区域(CEN，中央执行网络；FPN，额顶网络)以及突显加工的区域(SN，突显网络)。经历AC和PTSD的人群通常表现出DMN中的功能性过度连接，这是由于反复思考创伤性记忆和持续的负面思维所导致的。相反，DMN中的功能性低连接可能会损害自我参照加工，并导致PTSD中常见的解离症状。然而，Lebois等人(2022)的研究发现患有PTSD解离亚型的女性大脑中存在超连接。值得注意的是，关于PTSD患者中DMN异常的文献是异质性的，既有超连接的研究结果，也有低连接的研究结果。这种差异可能受到创伤类型、严重程度和研究方法等因素的影响。同样，在SN中，ACE和PTSD患者往往表现出功能性过度连接，这可能与对压力源的敏感性增强、情绪反应性增加以及难以区分相关与无关刺激等因素有关，从而加剧了创伤相关症状的循环。相比之下，在CEN中&#x