2025年12月12日,Jingjing Lab 题为“Sex Similarities and Differences in Brain Dynamic Functional Connectivity Among Individuals with and without Autism Spectrum Disorders”的文章在国际期刊Human Brain Mapping (IF= 3.3, RADIOLOGY, NUCLEAR MEDICINE & MEDICAL IMAGING 46/213, Q1) 上发表。该研究通过构建动态功能连接,从节点、连边、大脑状态三个层面系统探究了孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD;以下简称“孤独症”)个体大脑连接组动力学的性别相似性与性别差异。为孤独症男性和女性制定个性化的教育教学策略、并提供性别敏感的社会支持提供了参考。
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研究数据来自孤独症脑影像数据交换平台(Autism Brain Imaging Data Exchange, ABIDE),经过严格的数据筛选以及对性别、年龄、智商总分进行匹配,最终纳入孤独症女性、孤独症男性、典型发育女性、典型发育男性各49人。研究使用滑动时间窗法结合AAL-90模板构建大脑动态功能连接。节点层面,使用多层网络分析计算90个脑区的节点切换率以表征各脑区的模块变异性;连边层面,计算各脑区间动态功能连接系数的方差,作为连边变异性指标;大脑状态层面,使用聚类分析识别聚类中心,并计算4个时间变异性指标(状态出现频率、切换次数、平均持续时间、转移概率)以表征状态变异性(图1)。使用2(诊断:孤独症/典型发育组)× 2(性别:男性/女性)两因素协方差分析(协变量:年龄、平均头动、智商总分)进行统计检验,还考察了大脑动力学指标与孤独症核心症状(孤独症诊断观察量表第二版,社会反应量表)的关系。
图1. 动态功能连接构建及分析的流程图
结果表明:孤独症女性和孤独症男性均表现出左侧额中回模块变异性的减少(图2A, 2B)以及右侧嗅皮质和右侧中央旁小叶连边变异性的降低(图2C),这种性别相似性揭示了孤独症男性和女性在认知和感知控制上具有不灵活的神经动力学特点。孤独症女性和男性在左侧杏仁核和右侧前扣带和旁扣带回功能连接的连边变异性上表现出与典型发育组相反的性别差异模式(图2D),支持了性别不一致模型(gender incoherence model),暗示孤独症男性和女性在社会交往与交流方面具有不同的神经动力学机制,在对不同性别的孤独症个体的社交能力进行干预时,应采取个性化策略。此外,孤独症个体症状越严重,在维持高连通性大脑状态(额叶、枕叶内部连通性增强,额叶与皮下核团、枕叶间的功能竞争增强)上的能力越弱(图3)。上述结果均具有跨方法(即动态功能连接构建方法)和跨年龄的稳定性。
图2. 模块变异性和连边变异性结果(FDR校正后)
图3. 大脑状态变异性结果(FDR校正后)
本研究首次为孤独症大脑的动态脑功能连接中存在性别一致性改变和性别特异性改变提供了系统性证据。对于孤独症男性和女性其大脑连接组动力学的共同改变,启示我们可以借助通用的干预手段,如认知灵活性训练、特定通道的感知学习训练以及多通道的感知整合训练,来帮助他们激发大脑功能连接随时间变化的反应灵活性;对于孤独症男女不同的动态功能连接组改变,提示我们在理解他们神经功能差异的基础上,应分别为他们制定个性化的教育与社会支持策略。
论文第一作者为陕西师范大学博士生马雪儿,通讯作者为香港中文大学心理系赵晶晶教授。其他作者还包括沟通DEALL信托基金(印度权威儿童发育早期干预机构)Matthew K. Belmonte教授和陕西师范大学博士生赵跃野。研究受国家社会科学基金(24XYY030)独立资助。
原文链接:
https://doi.org/10.1002/hbm.70423
Ma X, Belmonte MK, Zhao Y, Zhao J. Sex Similarities and Differences in Brain Dynamic Functional Connectivity Among Individuals With and Without Autism Spectrum Disorders. Hum Brain Mapp. 2025 Dec 1;46(17):e70423. doi: 10.1002/hbm.70423. PMID: 41384338; PMCID: PMC12699260.
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来源:Jingjing Lab
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