2021-06-22
自闭症谱系障碍（ASD）的特征是社交互动不足，语言和沟通障碍以及行为兴趣受到严格限制。研究指出，ASD与大脑神经回路连接过度和连接不足的模式改变有关，其特点是长程连接不足（特别是跨半球连接模式），以及短程过度连接。经颅直流电刺激（tDCS）是无创刺激的一种广泛使用形式，可能具有治疗ASD的潜力。到目前为止，尽管该技术在神经科学领域得到了广泛的应用，但它对网络级神经活动的影响以及潜在机制仍不清楚。在本研究中，作者探讨了tDCS脑调控技术对ASD患儿大脑功能网络的调控作用，并提出基于稳定性驱动的非负矩阵分解算法(stability-driven non-negative matrix factorization, staNMF)的动态网络分析技术，以及网络微状态识别算法用于研究脑网络上的调制，研究发现1）在tDCS之后，网络灵活性（动态网络社区的快速配置）有所提高；2）在tDCS之后的α频段内，半球之间的连通性有了特定的提高。结果表明，tDCS可以帮助修改局部和全局脑网络动态，并突出刺激诱导的网络重构表现形式的差异。同时，特定频率的子网作为索引本地和全局信息处理的一种方式，突显了tDCS对更高频段内功能连接模式的模块化体系结构的核心调制作用。
本文针对ASD网络连接的一系列研究，扩展了群组网络分析理论，对了解自闭症儿童这一群体的大脑机制具有重要科学意义，并对以网络连接为靶向的脑调控技术提供理论基础和技术手段，进一步推动精准神经调控相关学科的研究进展，并有望用于医疗教育等领域以改善自闭症谱系障碍等脑发育障碍人群的临床症状。
自然科学高等研究院认知神经工效研究中心的周天一博士为本文的第一作者，李小俚教授为通信作者，北京师范大学珠海校区为第一通讯单位。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213158220303375
