NeuroImage：脑网络分析揭示社交焦虑症患者的大脑功能环路异常

《本文同步发布于“脑之说”微信公众号，欢迎搜索关注~~》

社交焦虑症（SAD）是最常见的精神疾病之一，其通常伴随有精神共病症，严重的社交功能障碍，以及持续的情绪、认知和行为障碍。SAD的特点是焦虑加剧，对负面社会刺激的警惕性增加以及倾向于感知社会威胁。尽管近期的神经影像研究已经表明，与SAD相关的情绪和认知障碍与局部某些脑区功能和大脑区域之间的功能连接异常相关，但是目前对于SAD内在功能网络的拓扑结构是否异常却知之甚少。北京师范大学的贺永老师团队曾在NeuroImage杂志发表题目为《Network Analysis Reveals Disrupted Functional Brain Circuitry in Drug-Naive Social Anxiety Disorder》，采用静息态fMRI技术，对上述问题进行了系统研究。本文对该研究进行解读，希望对大家的研究有所帮助。

研究方法与数据处理
1.实验被试：募集33个未服用药物的SAD患者以及匹配的32个健康被试，其临床资料如图1所示。

图1

2.数据采集和预处理：对募集的被试，采集静息态fMRI数据。静息态fMRI数据的预处理采用SPM8+DPARSF工具包进行，预处理的流程按照静息态fMRI数据的标准流程。

3.脑功能网络的构建：脑功能网络构建的流程如图2所示，关于要分析和研究的大脑感兴趣区域（脑网络的node），研究者采用之前发表的荟萃分析中涉及SAD在任务态fMRI中表现出异常的脑区，此外，鉴于丘脑和后扣带回这两个脑区的重要性，这两个脑区也纳入分析之中，最终得到34个ROI脑区，各脑区信息具体如图3所示。
然后计算两两ROI脑区之间的皮尔森相关系数，并进行Fisher’sr-to-z变换。

图2

图3

4.Network-based Statistic (NBS)和图论分析：NBS用于研究SAD组和健康被试组哪些脑功能网络之间存在差异。图论分析用于研究两组被试脑功能网络拓扑结构的差异，具体来说，该研究主要分析了如下脑网络图论参数：全局图论参数包括—global efficiency (Eglob), local efficiency(Eloc), clustering coefficient (Cp), shortest path length (Lp), modularity (Q)和 small-world attributes (γ, λ，σ)；局部图论参数包括—
nodal degree (Dnodal), nodal efficiency (Enodal) 和nodal participation coefficient (PCnodal)。
在计算图论参数之前，需要对脑功能网络进行二值化。采用5%到95%，步进5%的network density对脑功能网路进行二值化。为了降低所选择的单个network density对计算得到的图论参数的影响，该研究计算每种图论参数的area under curve（AUC）。
所有脑网络分析采用GRETNA工具包，结果的显示采用BrainNet Viewer工具包。
5.统计分析：为了分析SAD和健康对照组的图论参数，该研究采用一般线性模型来进行统计分析，每种图论参数作为dependent variable, 被试组作为independent variable, 年龄和性别covariates. 图论参数和临床焦虑评分（LSAS）之间的相关采用partial correlation，以年龄和性别作为covariates。

研究结果
1.SAD患者脑功能连接的异常：NBS研究表明，与健康对照组相比，SAD患者表现出一个功能连接显著增强的子网络，其包含31个脑区node和36个edge；这个子网络主要位于frontolimbic 环路，其包括 VMPFC, DLPFC和 limbic regions,以及occipital和parietal 区域（如图4A）。
2. SAD患者脑网络图论参数的异常：与健康对照组相比，SAD被试表现出显著降低的λ（图4B，左边图），这说明SAD患者脑网络趋向于随机网络的拓扑结构。进一步的研究发现，λ与上述NBS分析揭示的异常子网络的平均连接强度呈正相关（图4B，右侧）。这些结果表明，SAD拓扑结构的异常可能部分是由于这个异常子网络功能连接的异常增强引起的。

图4

局部图论参数的分析表明，与健康对照组相比，SAD的左侧parahippocampus和后扣带回(PCC)脑区的nodal degree, nodal efficiency和nodal participation coefficient都显著增大（图4C和图5）。此外，SAD的右侧Insula，左侧calcarine sulcus 和 middle frontal gyrus脑区的nodal degree和nodal efficiency显著降低；左侧calcarine sulcus脑区的participation coefficient显著降低（图5）。

图5

3.功能连接与临床评分之间的关系：NBS分析揭示的异常子网络的平均功能连接强度与LSAStotal(r = 0.40, p = 0.026) 和 LSASavoidance
评分(r = 0.40, p =0.025)之间呈现正相关，如图4D所示。未发现图论参数与LSAS评分呈现出相关。

总结
总之，该研究综合利用静息态fMRI+NBS+脑网络分析方法系统研究了SAD患者脑网络的异常变化，结果表明，SAD患者主要涉及frontolimbic 环路功能连接的异常，这对于揭示SAD的发病机制具有重要意义。

参考文献：
Yang X , Liu J , Meng Y , et al. Network analysisreveals disrupted functional brain circuitry in drug-naive social anxietydisorder[J]. NeuroImage, 2017:S105381191731025X

注：解读不易，请多多转发支持，您的每一次转发是对我们最好的支持！本文原文及附加材料，请添加赵老师微信索要（微信号：15560177218）

NeuroImage：脑网络分析揭示社交焦虑症患者的大脑功能环路异常相关推荐

Human Brain Mapping：广泛性焦虑症患者低频振幅ALFF的动态变化
广泛性焦虑症(Generalized anxiety disorder,GAD)是一种普遍的精神障碍,其特征为对日常生活或可能发生事情的莫名.长期.持续的担忧.患者常常遭受疲倦.烦躁不安.睡眠障碍等一 ...
焦虑症患者，整天心神不宁，忧心忡忡怎么办？
整天心神不宁,忧心忡忡,而且很多时候并没有任何原因,那么可以说这就是典型的焦虑症状,如果这种焦虑症状长时间持续存在,那就很可能要去诊断焦虑症了.其实焦虑症是我们国家最常见的精神疾病,虽然不严重,但那种 ...
社会网络中的心理学-----社交焦虑症
社交焦虑症这个小标题有点大了,其实我想表达的是,我们在生活中,包括我,所遇到的一些小的麻烦,然后细细地剖析了下内心深处的心理本质. 很多时候,特别是到了一个新的环境里,有些自信不足或者实力不够的人, ...
Nature子刊：高功能自闭症患者的大脑网络动态
研究者一般认为,从动力学理论出发,自闭症是由异常的大脑动力学所支撑的.然而,自闭症谱系障碍(ASD)患者的大脑活动是如何随着时间的推移而变化的仍是未知的.本文使用了应用于静息状态fMRI数据的能量图景 ...
TED-2-拖延症患者的大脑
文章: Now, the Dark Playground is a place that all of you procrastinators out there know very well. It ...
类风湿关节炎伴发纤维肌痛症患者的炎症与脑内感受性连接的关系
类风湿关节炎(RA)伴发纤维肌痛症(FM)患者表现出大脑连接性的改变,即中枢敏感化.本文的研究目的是研究外周炎症即风湿性关节炎的主要伤害性刺激与FM症状引起的脑连接受损的交互效应在大脑的全局网络中体现 ...
看这里，与你走近“社交焦虑障碍”的大脑活动
关注"心仪脑"查看更多脑科学知识的分关键词:文献综述.社交焦虑导语网络流行词"社死",全称是--社会性死亡.在百度百科上的解释是:网络流行词,其含义多为在 ...
心理学 | （1）焦虑症和恐惧症--一种认知的观点
今天不想学习,也不想出门,在宿舍一天看完了一本心理学书籍<焦虑症和恐惧症--一种认知的观点>,本书是认知治疗之父艾伦·T·贝克经典著作,被誉为治疗焦虑症的"黄金标准", ...
焦虑症和抑郁症的区别
当今社会,面对来自学习.工作和生活上的方方面面压力,许多人不幸地罹患上焦虑症.抑郁症等心理疾病.虽说焦虑症与抑郁症这两种心疾均属于精神方面的疾病,但其实二者有着很大的差别. 关于焦虑症与抑郁症的区别之 ...

NeuroImage：脑网络分析揭示社交焦虑症患者的大脑功能环路异常

NeuroImage：脑网络分析揭示社交焦虑症患者的大脑功能环路异常相关推荐

最新文章

热门文章