科研学术

　　近日，我校生命科学与技术学院neuSCAN团队在神经科学和精神病学国际顶级期刊 Molecular Psychiatry 上发表题为“Identifying brain functional subtypes and corresponding task performance profiles in autism spectrum disorder”的研究论文。团队2024级博士研究生刘奇和成都市妇女儿童中心医院赖华主任为第一作者，生命学院赵伟华副研究员和Keith Kendrick教授为通讯作者，电子科技大学为论文第一署名单位。该研究得到了教育部人文社科基金、四川省重点研发计划、中央高校基础科学研究专项基金以及国家自然科学基金等项目的资助。

　　孤独症谱系障碍（Autism spectrum disorder, ASD）是一类发生于儿童早期的神经发育性障碍，其核心临床特征表现为社会交往障碍、兴趣范围狭窄以及重复刻板行为，这些症状显著损害患者的社会功能和生活质量。美国《精神障碍诊断与统计手册》第五版（DSM-5）为ASD诊断建立了一个多维度的评估框架，这一标准化诊断体系有效提升了研究样本的临床同质性，从而增强了研究结论的可解释性和可重复性。然而，随着研究的深入，学界逐渐认识到ASD个体在临床表现上存在显著的异质性特征，这使得制定个体化干预策略的必要性日益凸显。现有证据表明，ASD群体在遗传学特征、神经环路机制、行为表型以及治疗反应等多个维度均表现出明显的异质性。当前关于ASD脑功能异质性的研究主要集中于静态功能连接模式，而对于其动态脑功能网络的异质性特征及其与核心症状的关联机制仍缺乏系统阐释。基于此，本研究拟整合多模态脑影像分析技术和机器学习算法，旨在揭示孤独症的多层次脑功能异质性并实现亚型的识别和划分，并探究不同ASD亚型在面孔情绪识别和联合注意任务中的特异性神经行为模式。

　　研究首先利用多中心功能磁共振影像大数据，结合静态/动态功能连接分析和规范模型建模，建立了三个层次功能连接特征（静态/动态功能连接强度和动态功能连接变异）的多层次脑功能规范模型。将孤独症个体映射到建立的规范模型中发现，超过97.5%的孤独症个体至少有一个脑区的功能连接特征超出了正常范围，而仅用静态功能连接作为指标只能检测到57%的孤独症个体存在脑功能异常，表明了结合多层次脑功能指标识别孤独症群体异常的必要性。此外，在任何单一脑区的功能连接特征上，存在极端偏移的孤独症个体比例不超过4%，强调了孤独症个体间在多层次功能连接上的显著异质性（如图1）。

图1 孤独症个体间表现出显著的异质性

　　聚类分析揭示了两种稳定可重复的孤独症亚型：亚型1（枕叶-小脑网络为主导）在枕叶网络和小脑网络中表现出多层次的功能连接正偏移，而在额顶网络、默认模式网络和扣带回-岛盖网络中表现出负偏移；亚型2（额顶-默认模式-扣带回-岛盖网络为主导）则呈现出完全相反的偏移模式。特别是枕叶-小脑网络为主导的孤独症亚型在动态功能连接变异上存在更明显的偏移，而额顶-默认模式-扣带回-岛盖网络为主导的孤独症亚型则在静态/动态功能连接强度上存在更明显的偏移（如图2）。值得注意的是，两种亚型的临床症状无差异。

图2 两种孤独症亚型的多层次脑功能偏移模式

　　研究进一步通过无监督机器学习算法对独立样本中的孤独症个体进行亚型识别，并探索了本研究确定的两种孤独症亚型在面孔情绪加工和联合注意任务中的特异性表现。结果表明，额顶-默认模式-扣带回-岛盖网络为主导的孤独症亚型在面孔情绪加工中表现出对情绪面孔更短的注视，以及在联合注意任务中表现出对目标和非目标物体更短的注视（如图3）。

图3 两种孤独症亚型的特异性行为表现

　　综上，本研究系统揭示了孤独症谱系障碍存在两种神经功能特征显著不同但临床表现相似的亚型。这一重要发现不仅深化了我们对ASD神经异质性的理解，更为解析其复杂的神经机制提供了新的视角。尤为关键的是，该研究为ASD的精准诊疗提供了重要依据：基于神经亚型特征的个体化干预策略，可能比传统的标准化治疗方案更能满足患者的实际需求，这或将推动ASD临床实践向精准医疗范式转变。

　　Molecular Psychiatry创刊于1997年，由Springer Nature出版商出版，期刊致力于发表旨在阐明精神疾病及其治疗背后生物学机制的研究成果。该期刊重点关注临床前与临床的交叉领域，涵盖细胞、分子、整合、临床、影像学及精神药理学等多个层面的研究。Molecular Psychiatry属于中国科学院医学大类1区Top期刊行列。

　　论文链接：https://doi.org/10.1038/s41380-025-03086-x