网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nat Mental Health | 从局部形态到脑区关系,神经性厌食症的脑结构变化

0
分享至


● 认知神经科学前沿文献分享

论文信息:Local–global breakdown of cortical similarity networks in anorexia nervosa

发表时间:2026-09-21

发表期刊:Nature Mental Health





01 知道皮层变薄之后,还能问什么?

利用磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),研究者可以估计皮层厚度等结构特征。在这些局部指标之外,还可以追问:不同脑区各有变化,它们之间的形态相似性是否也发生了变化?

这篇发表于《Nature Mental Health》的研究,希望把厚度、曲率等特征结合起来,观察神经性厌食症(anorexia nervosa)患者的皮层组织。作者关心的不仅是各个脑区的数值,还包括脑区之间有多相似,以及这些相似性是否与营养状态有关

为此,他们比较了 50 名患者和 40 名健康女性,并为每位参与者构建了一张形态相似性网络。理解这张网如何产生,才能理解它比逐个比较脑区多提供了什么信息



02 一张结构像,怎样变成相似性网络?

作者使用的方法叫 Morphometric Inverse Divergence(MIND,形态测量逆散度)。它的思路是:用多种形态特征描述每个脑区,再把两个脑区的分布差异转换成相似性

先看输入:

研究者从结构像重建皮层表面,在表面顶点(vertex,即重建表面上的采样点)提取五项特征:

皮层厚度(Cortical thickness,CT):局部皮层的厚度

平均曲率(Mean curvature,MC):表面的弯曲程度

脑沟深度(Sulcal depth,SD):皮层沟回的深浅特征

表面积(Surface area,SA):顶点对应的局部表面积

局部灰质体积(Local gray matter volume,GMV):本文以顶点处厚度乘面积计算

其中 MC、SD、GMV 为本稿便于阅读使用的简称

一个顶点对应五个数,一个脑区包含许多顶点。同一脑区内部的厚度、曲率等特征也有差异,因此这些点在五维空间中的分布,能保留区域均值所概括掉的信息,这些都是我们常规可以通过结构项得到的指标特征。MIND 将多种特征放在一起比较,使脑区内部的形态差异也参与到脑区之间的相似性计算中

如何比较?

MIND 使用 Kullback–Leibler divergence(KL 散度,一种衡量概率分布差异的量),比较两个脑区的多维特征分布。本文采用 k-nearest-neighbor approximation(k 近邻近似),利用特征空间中的近邻样本估计这一差异,再将其反向转换、缩放为 0—1 的相似性得分。分布差异越大,得分越低

有什么新的视角?

将本文划分的 100 个脑区两两比较,就得到每个人的 100×100 相似性矩阵:行和列对应脑区,格子里的数值对应两个脑区的相似程度。把脑区画成节点、相似性画成边,矩阵就成为一张网络。这里每条边的权重,始终表示两个脑区的形态分布有多接近;后续对“连接强度”的解释也沿用这个定义


图 1a–b|从脑区到网络。a 展示 100 个脑区及其所属的七个网络;b 展示组平均 MIND 矩阵及脑区加权度。实际计算先为每个人构网,组平均图用于展示。ROI 是 Region of Interest(感兴趣区,此处指分区后的脑区);Weighted degree 是加权度,即一个脑区各条相似性边的权重之和。脑图颜色对应各脑区的加权度



03 换成网络之后,看到了什么?

整体相似性,与营养状态有关吗?

作者对矩阵中的边取平均,得到全局 MIND 强度。患者组的平均值较低;在患者内部,控制年龄和颅内容积(total intracranial volume,用于调整头颅大小差异)后,它与身体质量指数(Body Mass Index,BMI)的偏相关系数为 0.35

在这批患者中,BMI 较低者的整体形态相似性也往往较低。MIND 让研究者把营养状态与脑区之间的形态关系放在一起考察,将观察范围从局部皮层特征扩展到了跨脑区的多特征关系


图 1d|每个点代表一名患者。横纵坐标分别为去除年龄、颅内容积影响后的 BMI 和全局 MIND 强度残差。Partial r 指 partial correlation coefficient(偏相关系数),表示控制这些协变量后的相关程度

哪些脑区之间的关系,共同出现了差异?

平均强度概括了整张网络的水平,具体的脑区关系则保存在矩阵的每条边中。为了找到差异集中出现的脑区关系,作者进一步采用网络统计(Network-Based Statistic,NBS):先筛出达到阈值的组间差异边,再通过置换检验判断它们组成的连通成分是否显著

结果找到一个由 10 条边组成的显著子网络,校正后 P=0.031,这个 P 值对应整个连通成分。其中患者的形态相似性较低,主要涉及背侧注意网络(dorsal attention network)与边缘网络(limbic network)之间的关系,并延伸至其他网络。这里按既有功能网络图谱给脑区分组,比较的量仍是形态相似性


图 5a|左侧画出该子网络的脑区及相似性边;右侧统计这些边在不同网络对之间的数量,色深对应边的数量。DAN 为背侧注意网络,Limbic 为边缘网络;FPN 为 frontoparietal network(额顶网络),VAN 为 ventral attention network(腹侧注意网络)。其余分区为 Vis,visual network(视觉网络);SMN,somatomotor network(躯体运动网络);DMN,default mode network(默认模式网络)。L、R 分别表示左右侧

MIND 将各脑区的形态特征转成脑区对之间的相似性,NBS 再识别其中共同出现差异的子网络。两步分析把问题从“哪些脑区有变化”推进到了“哪些脑区之间的形态关系共同出现差异”,也让皮层变化具有了具体的网络位置



04 我的数据,适合问同样的问题吗?

当研究问题涉及脑区之间的多特征形态关系,以及这些关系与疾病或临床状态的联系时,这套分析值得考虑。可以先明确需要比较哪些脑区关系,再选择与问题对应的全局、脑区或子网络指标

本文的构网输入来自 T1 加权结构磁共振图像(T1-weighted structural MRI),经 FreeSurfer 的 recon-all 流程重建皮层。迁移到自己的数据时,需要保留顶点级多种形态特征及脑区划分,让每个脑区内部的特征分布可以进入比较。实施前,应核验皮层重建质量,并确认所用实现的特征处理、近邻参数和相似性变换细节。样本量与协变量应结合自己的研究设计确定,统计分析还需处理年龄等混杂因素并控制多重比较

本篇聚焦从形态特征到相似性网络的方法链;原研究还结合解剖连接和受体图谱,进一步探索这些差异的空间分布及其生物学关联,如果感兴趣欢迎查看原文

分享人:天天
审核:PsyBrain 脑心前沿编辑部

● 原文信息与获取方式

DOI:10.1038/s44220-026-00730-5

获取原文:

1. 三连后添加小助手:PSY-Brain-Frontier 获取

版权归属作者团队和出版社,本文仅做分享



特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
普京说可能在下个月APEC峰会期间举行俄中美三方会晤,外交部:中方愿同各方一道,共同推动APEC“中国年”取得丰硕成果

普京说可能在下个月APEC峰会期间举行俄中美三方会晤,外交部:中方愿同各方一道,共同推动APEC“中国年”取得丰硕成果

都市快报橙柿互动
2026-10-03 20:04:55
妻子出轨,丈夫将15公分蜡烛塞进妻子的阴道内

妻子出轨,丈夫将15公分蜡烛塞进妻子的阴道内

胖胖侃咖
2025-04-13 08:00:08
海外谈中国:首批两架全新F-16C/D Block 70战斗机飞抵台湾地区

海外谈中国:首批两架全新F-16C/D Block 70战斗机飞抵台湾地区

hawk26讲武堂
2026-10-03 14:08:33
标价1亿欧,皇马阿森纳盯上尤文新星,欧冠成留人关键

标价1亿欧,皇马阿森纳盯上尤文新星,欧冠成留人关键

篮坛第一线
2026-10-04 16:58:54
恒大2.4万亿烂摊子,为什么没人闹了?

恒大2.4万亿烂摊子,为什么没人闹了?

莹莹的历史说
2026-09-12 22:15:07
年羹尧被处死后,雍正是怎么处理他的老婆和女儿的?说出来别不信

年羹尧被处死后,雍正是怎么处理他的老婆和女儿的?说出来别不信

纪实文录
2025-02-15 00:00:13
油价调整通知:受国际油价影响,油价预估跌幅为220元/吨,预计汽柴油价格下跌0.17元/升—0.20元/升

油价调整通知:受国际油价影响,油价预估跌幅为220元/吨,预计汽柴油价格下跌0.17元/升—0.20元/升

台州交通广播
2026-10-03 08:56:04
惊人言论传出!法总统候选人警告:欧洲不统一,或将成中国第24省

惊人言论传出!法总统候选人警告:欧洲不统一,或将成中国第24省

小言爱历史
2026-10-03 23:13:48
孙千被韩国男星认出,巴黎后台现追剧名场面,东北全智贤实锤了

孙千被韩国男星认出,巴黎后台现追剧名场面,东北全智贤实锤了

新金牌娱乐观察家
2026-10-04 10:41:11
太恶心了!一中年女子在仪仗队前嬉闹摆拍,引发全网众怒:网友喊停其退休金

太恶心了!一中年女子在仪仗队前嬉闹摆拍,引发全网众怒:网友喊停其退休金

火山詩话
2026-10-03 06:07:54
谷雨已任昆明市委常委、组织部部长

谷雨已任昆明市委常委、组织部部长

黄河新闻网吕梁
2026-10-04 11:52:55
中央批准!顶级985大学,迎来新党委书记

中央批准!顶级985大学,迎来新党委书记

双一流高校
2026-10-01 02:01:51
菲副总统被罢免!杜特尔特家族再受波及,小马科斯持续进行施压!

菲副总统被罢免!杜特尔特家族再受波及,小马科斯持续进行施压!

余飩搞笑段子
2026-10-03 23:42:35
刘欢夫妇新婚后罕见合影!刘欢打扮的像体育老师,戴太阳镜、脖子上挂着秒表

刘欢夫妇新婚后罕见合影!刘欢打扮的像体育老师,戴太阳镜、脖子上挂着秒表

小徐讲八卦
2026-10-04 12:27:27
《复联5》新海报疑似猩红女巫回归 或被毁灭博士控制

《复联5》新海报疑似猩红女巫回归 或被毁灭博士控制

手工制作阿歼
2026-10-04 16:15:03
多校明确:实行高校教师退出机制

多校明确:实行高校教师退出机制

麦可思研究
2026-10-04 16:54:50
有后妈是种怎样的体验?

有后妈是种怎样的体验?

侃神评故事
2026-10-04 09:55:07
蛇最怕什么?根本就不怕雄黄,而是这四样,第4种沾上就会让它毙命

蛇最怕什么?根本就不怕雄黄,而是这四样,第4种沾上就会让它毙命

农夫也疯狂
2026-08-25 10:52:57
仁爱礁传来败绩,破船死活不走?解放军动真格,菲防长气急败坏

仁爱礁传来败绩,破船死活不走?解放军动真格,菲防长气急败坏

墨子翟的日记y
2026-09-30 15:24:14
军事上不如彭德怀,政治上不及周恩来,他凭什么成了国家核心领导

军事上不如彭德怀,政治上不及周恩来,他凭什么成了国家核心领导

温读史
2024-11-26 14:03:59
2026-10-04 17:36:49
PsyBrain脑心前沿
PsyBrain脑心前沿
追踪脑科学新动态,聚焦认知与神经新研究
691文章数 23关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苹果确认:iPhone 18 Pro Max有问题

头条要闻

"我差点就去服兵役了" 韩男足队长一句话惹恼半个国家

头条要闻

"我差点就去服兵役了" 韩男足队长一句话惹恼半个国家

体育要闻

“小将”吴曦,中国的莫德里奇

娱乐要闻

杨议没料到,郭德纲如今仍是一呼百应

财经要闻

OpenAI前安全部门员工:公司文化已崩坏

汽车要闻

方程豹9月热销破4万 首款皮卡鲨鱼将于四季度上市

态度原创

手机
时尚
教育
房产
数码

手机要闻

消息称苹果iPhone 18 Pro系列W39国内累计销量176万台

伊姐十一热推:电视剧《余红旧事》;电视剧《不是你的恋爱》......

教育要闻

开学第一周就考试?石室天府交子校区被家长投诉,高新区这样处理

房产要闻

保利大爆发,冲到榜一!海南楼市前三季度,热销榜出炉!

数码要闻

玩家为RTX 5090加装双8针供电接口 48小时满载测试线缆温度不足40摄氏度

无障碍浏览 进入关怀版