精神分裂症是一种严重精神疾病,其病因复杂,病理尚不清晰,临床诊断一般依据医生的症状评估,并没有有效的神经影像标志物。该疾病作为一种神经发育性疾病,是脑发育过程中基因与环境共同作用,从而改变正常发育轨迹的结果。精神病学家们提出了“连接异常假说”,从神经机制层面上阐述该疾病的病理基础,该假说认为精神分裂症的疾病表现源于异常的脑连接,包括脑功能活动的耦合异常,以及脑区间结构连接异常。磁共振成像技术作为一种无创影像学手段,可以高效地捕捉脑功能活动及刻画高分辨率的脑区结构特征,已在神经科学研究中受到广泛重视。本论文从精神分裂症“连接异常假说”出发,使用多模态磁共振成像技术手段,基于脑网络连接组分析方法,从白质网络到灰质网络,从功能网络到结构网络,对精神分裂症患者的脑连接异常进行表征,探测疾病的病理生理学机制,寻找可靠的脑影像标志物,辅助精神分裂症的临床诊疗。首先,对精神分裂症脑白质功能网络连接模式进行研究。脑白质功能信号被证实可有效地反映神经活动及多种疾Baf-A1采购病的病理状态,本章研究将脑白质Microbiology education聚类为多个白质功能网络,使用格兰杰因果分析探测网络间的有向功能连接模式。结果发现,精神分裂症患者从中层的上冠状辐射网络到表层眶额叶网络以及深层网络的兴奋调控出现异常,此外,表层网络间的抑制调控也出现了异常。使用另一个中心的独立样本重现了该结果,证实了研究结果的可靠性。该章节从患者脑白质功能网络连接异常的角度揭示了精神分裂症的病理异常。其次,对精神分裂症脑灰质功能网络连接模式进行研究。通过选取对皮质发育起关键作用的丘脑作为主要研究目标,探测丘脑-皮层脑灰质调控网络连接模式的宏观组织架构异常。本章将高维的功能连接矩阵降维到两个低维的丘脑功能组织轴,结果发现早发精神分裂症患者的丘脑功能组织架构异常扩张,与丘脑中参与前馈通路的核心细胞密切相关,而功能解码揭示该异常模式与低级感知和抽象认知都存在着关联。该章节从患者丘脑功能网络宏观连接异常的角度揭示了疾病的核心Pevonedistat溶解度病理异常。然后,对精神分裂症脑结构网络连接模式进行研究。使用双因素方差分析来测量患者脑灰质体积在发育时期的异常改变,并采用结构协变网络分析方法构建协同发育的结构连接网络。结果发现,早发精神分裂症患者出现年龄相关异常改变的脑区主要位于参与早期社会信息处理过程的腹侧枕颞网络。在儿童期,患者腹侧枕颞区的灰质体积异常降低;在青少年时期,患者喙侧前额叶的灰质体积异常升高。通过结构协变网络分析发现,腹侧枕颞叶网络与广泛的社会认知脑区具有协同发育模式,而该结构协变网络在患者中出现异常。该章从患者脑发育期间的灰质结构网络协变连接异常的角度阐述了精神分裂症的病理机制。最后,使用脑功能网络连接模式建立疾病个体化预测模型。考虑到青少年时期患者脑发育的较高个体变异性,本章研究利用一种个体化功能脑区分割技术,测量个体特异性功能连接组,并利用支持向量回归模型预测患者的早期临床症状。结果发现,一些特定网络功能连接可预测患者的阳性症状,且个体化策略表现效能显著优于组水平策略,从另一个中心采集的样本进一步验证了模型的泛化能力。这些连接组影像学标志物主要涉及一些高阶认知脑区如额顶控制网络与突显网络,并在患者组中展现出年龄相关的异常改变轨迹。该章将脑网络功能连接组作为特征,探寻疾病早期症状表现下的影像学标志物,建立了精神分裂症临床症状的个体化预测模型。