扫描大脑，能预测抑郁症吗？

发布时间：2025-05-09

我们的情绪系统，就像一座高精度的雷达站，时刻扫描着外部世界的风吹草动。有人对你微笑、手机突然响起、压力骤然而至——大脑中的“显著性网络”（Salience Network）便迅速启动，提醒我们：“注意，这很重要！”这个网络负责信息筛选、引导注意力，并协调感受与行为反应，可以说是我们在复杂环境中维持情绪稳定的“导航系统”。

然而，一项发表在《Nature》上的研究指出，这套导航系统在重度抑郁症患者脑中却出现了异常扩张：它的“雷达范围”明显扩大，而且这种状态不仅长期存在，甚至可能早在抑郁症状出现之前就已悄然形成。

“雷达”范围扩张，侵占其他区域

研究团队通过“精确功能映射”（Precision Functional Mapping, PFM）技术，对抑郁症患者的大脑进行超过10小时的功能磁共振成像（fMRI）扫描，绘制出显著性网络的分布图谱。

结果发现：几乎所有抑郁症患者的大脑中，显著性网络的分布范围比健康对照组平均扩大约73%，也就是说，这一网络已经“侵占”了原本属于其他功能区域的地盘。

这一现象在三个独立队列共135名参与者中被反复验证，显示出其作为个体长期脑特征的高度稳定性。

图/前纹状体的显著性网络范围扩大

研究人员将这一特征称为“特质性”（trait-like），意味着它不是由一时的情绪波动引发，也不易受到药物、电刺激等短期干预手段的影响。

抑郁症状的个体差异

更有意思的是，这种“边界外扩”并非无序蔓延，而是沿着特定路径扩展：

• 向默认模式网络扩展——该区域主导自我思考、内省与回忆；

  
  

• 向额顶叶网络扩展——掌管注意力控制和任务执行；

  
  

• 向扣带-岛盖网络扩展——与动机维持和目标导向行为密切相关。

图/显著性网络扩展的三种模式

每位患者呈现的扩展方向各异，这或许正是导致抑郁症状表现差异的关键。有些人总沉浸于自责与过往回忆，而另一些人则主要表现为注意力涣散、思维迟缓。一张“雷达图”的扫描方向不同，也可能决定了情绪困境的具体表现。

    青春期前已有异常

那么，这种网络扩张是抑郁症发作后的结果，还是早已潜伏在脑中的“前兆”？

研究人员进一步分析了“青少年大脑认知发展研究（ABCD）”项目中9至10岁儿童的大脑数据。结果显示，即使这些孩子尚未出现抑郁症状，只要具备高遗传风险，其显著性网络就已出现异常扩展，并在接下来两年中持续稳定存在。

图/ABCD项目中儿童中尚未出现抑郁症状前进行扫描，只要具备高遗传风险，其显著性网络就已出现异常扩展

换句话说，显著性网络的异常扩张可能是大脑在青春期前就埋下的伏笔，未来或有望作为一种预测性“脑印记”，用于提前识别抑郁高风险人群。

情绪波动可以预测吗？

除了静态的网络结构，研究团队还尝试捕捉大脑功能连接的“动态蛛丝马迹”。他们对两位重度抑郁症患者（编号SIMD-4与SIMD-6）进行了为期18个月、共62次的fMRI扫描，同时记录其每次扫描时的情绪评分。结果发现，在SIMD-4患者中，前扣带皮层（ACC）与伏隔核等纹状体区域的连接强度下降后，平均约一周（基于扫描间隔），快感缺失加重。

图/额纹状体显著性网络的功能连接可预测抑郁症患者随时间推移的快感缺失与焦虑症状波动

岛叶相关区域的功能连接波动，也与随后几天内的焦虑水平升高呈正相关。

但值得注意的是，另一名患者（SIMD-6）并未出现上述明显关联，提示这种脑-情绪的预测模式具有个体差异，尚需更多研究验证其普适性。

AI辨识抑郁脑图谱

研究团队还训练了一个支持向量机（SVM）分类器，仅基于显著性网络的皮层分布信息，就能以78.4%的准确率区分抑郁症患者与健康人群，统计效应量达到Cohen’s d = 1.99，显示出显著的判别能力。

该模型整合了来自五台不同MRI设备、多个研究中心的数据（其中健康组来自6个中心，抑郁组来自2个中心），具备初步的泛化能力。不过，研究人员也指出，设备间的数据一致性仍有待进一步验证，以保障模型在临床实际应用中的稳定性。

距离临床应用还有多远？

尽管这项研究为我们理解抑郁症打开了新的窗口，但也存在不少挑战：

• 特异性不足：部分双相障碍患者也呈现显著性网络扩张，而在自闭症、强迫症人群中尚未观察到，神经特征的疾病特异性仍需明确；

  
  

• 检测门槛较高：精确功能映射需要长时间高质量fMRI扫描（≥1.5小时），当前临床条件下难以大规模推广；

  
  

• 样本性别不平衡：研究中对照组以男性为主，而抑郁组则女性占多，性别结构不均可能影响部分差异的解读。

这项研究为理解抑郁症打开了一扇全新的窗，也引发了更多深层的思考：未来，我们是否真的能够通过脑影像扫描，提前预测个体患抑郁症的风险与可能出现的症状？这项技术能否走出实验室，真正应用于临床，为高危人群提供更早、更个性化的干预？

答案尚未揭晓，但可以确定的是，我们正在接近一个能够“看见”情绪危机来临的时代——而这，需要科学继续深入，也需要时间耐心等待。

参考文献：[1] Lynch, C.J., Elbau, I.G., Ng, T. et al. Frontostriatal salience network expansion in individuals in depression. Nature 633, 624–633 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07805-2

转载自：重大疾病新药创制全国重点实验室官方微信公众号