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往期精彩|JAMA Network Open:新发现!机器学习模型可预测创伤后应激障碍症状随时间推移的严重程度

发布:2026-02-07    浏览:7 次

2025310日,《JAMA Network Open》(IF=10.5)上刊发了一篇题为“Connectome-Based Predictive Modeling of PTSDDevelopment Among Recent Trauma Survivors”的文章。这项研究利用大型纵向fMRI数据,首次系统揭示了早期大脑网络连接模式对创伤后应激障碍(PTSD)症状进展的预测价值。研究团队采用全脑连接组预测建模(CPM)方法,分析了162名急性创伤幸存者在创伤后第1个月的静息态和任务态fMRI数据,发现其前默认网络、运动感觉网络、突出性网络及中央执行、视觉网络等在不同时间点对PTSD不同症状簇具有显著预测作用。这一研究为通过神经影像实现PTSD风险的个体化识别提供了重要神经基础,也为早期干预策略提供了潜在靶点。

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研究聚焦于创伤后应激障碍(PTSD的神经预测机制,力图突破传统以主观症状为基础的诊断方式,探索神经连接作为生物标志的可行性。研究者指出,尽管PTSD的诊断标准已被明确界定,但现有的主观量表在预测个体长期症状发展方面存在局限,尤其在早期干预和个体化治疗策略制定方面缺乏客观依据。因此,该研究以功能连接为切入点,旨在识别创伤后早期大脑神经网络的变化是否可以预测PTSD的长期发展轨迹,借此为精准精神健康干预提供神经基础。

研究人员使用了神经行为调节与创伤后疾病轨迹研究Neurobehavioral Moderators of Posttraumatic Disease Trajectories, NMPTDT这一大型纵向神经影像数据集。参与者为162名创伤后1个月内被招募的成年被试,他们经历了各种急性创伤事件(如交通事故、暴力、自然灾害等),并接受了静息态与任务态功能磁共振成像(fMRI)扫描。在创伤后第1个月、第6个月和第14个月,受试者完成了多轮PTSD临床评估(采用CAPS-5量表)以及神经影像采集。研究者通过连接组预测建模(Connectome-based Predictive Modeling, CPM)这一机器学习方法,分析早期大脑功能连接图谱与后续PTSD症状之间的关系。

研究结果显示,创伤后1个月采集的大脑功能连接数据可显著预测当期和14个月后的PTSD症状严重程度,尽管该模型未能有效预测第6个月的症状水平。具体而言,早期大脑中前默认模式网络(anterior DMN)、显著性网络(salience network)、感觉运动网络和视觉网络的功能连接,在1个月与14个月的预测中发挥了关键作用。值得注意的是,不同时间点预测的PTSD症状亚类有所不同:1个月时模型更能预测回避行为和负性情绪,14个月则更准确预测侵入性症状和高警觉状态。这些发现揭示了创伤后不同神经网络对不同症状类型的预测效应,支持了大脑网络层面PTSD发展的异质性机制。

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3. 有助于症状预测的脑网络

节点级和网络级对预测创伤后应激障碍(PTSD)症状严重程度随时间变化的贡献。因为只有少数边缘与DSM-5临床医生管理的PTSD量表(CAPS-5)总分呈正相关(如结果部分所述),我们在此仅展示与CAPS-5总分呈负相关的边缘(即,连接性降低与PTSD症状严重程度增加相关)。AB,在创伤后1个月(A)和14个月(B)时,负向预测CAPS-5分数的节点度中心性。更深的颜色表示网络中心性的增加。CD显示了创伤后1个月(C)和14个月(D)经典功能网络内及网络间的连接情况。对角线表示单个网络内边的平均贡献,非对角线元素表示两个网络对之间边的平均贡献。颜色越深表示对最终预测贡献越大的网络。aDMN表示前默认模式网络;CBL表示小脑网络;CEN表示中央执行网络;MSN表示运动感觉网络;pDMN表示后默认模式网络;SAL表示显著性网络;SC表示皮下网络;VAs表示视觉关联网络;VI表示视觉网络1VII表示视觉网络2

基于上述发现,研究者指出,早期大脑功能连接的个体差异或可作为创伤幸存者PTSD风险的神经标志物,为临床实践提供潜在的筛查工具。这一神经预测模型的建立不仅有助于识别高风险人群,更为定制化干预措施的开发提供了方向。此外,该研究也突显了在精神疾病研究中运用大规模神经网络视角的重要性,为未来从症状主导诊断走向神经机制导向干预的精准精神医学转型提供了实证支持。未来的研究或将继续探索如何通过调节这些关键网络连接(如通过神经刺激、心理干预或数字疗法)来实现个体化治疗,特别是在创伤后黄金干预窗口期的实际应用。

参考文献:

Talmon A, Lin T, Fonzo G, et al. Connectome-based predictive modeling of PTSD development among recent trauma survivors. JAMA Netw Open. 2025;8(3):e250331. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.0331

资讯来源:

https://medicalxpress.com/news/2025-03-machine-ptsd-symptom-severity.html

解读成员 | 范美怡

审核成员 | 张航


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