《Neuroscience》：Gray-white matter contrast as an index of neurobiological alterations in anorexia nervosa
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本研究针对神经性厌食症(AN)神经生物学基础尚不明确的问题，首次探讨了皮质灰白质对比度(GWC)这一微观结构指标在AN患者中的改变。研究人员通过3T磁共振成像和FreeSurfer分析，发现AN患者在左侧内侧眶额叶皮质和颞下回存在GWC的局灶性增高，且该变化独立于常规皮质厚度(CT)测量，为理解AN的皮层界面微观结构改变提供了新的补充信息。
神经性厌食症(Anorexia Nervosa, AN)是一种通常始于青春期的严重精神障碍，以持续性饮食限制和显著低体重为特征，伴随沉重的医疗负担和功能损害。尽管研究不断深入，但其神经生物学机制仍未完全阐明。结构磁共振成像(MRI)研究已一致记录了AN患者广泛而异质性的脑结构异常，包括皮质厚度(Cortical Thickness, CT)减少、脑回形态改变以及白质体积和微观结构完整性变化。然而，常规形态测量指标生物学特异性有限，难以区分脱水、突触修剪、神经炎症及髓鞘形成中断等潜在机制。这促使研究人员寻求能够提供互补性见解的替代性形态测量标记。
在此背景下，灰白质对比度(Gray-White Matter Contrast, GWC)作为一种相对新颖的标记应运而生。它源自T1加权MRI中灰质(Gray Matter, GM)与白质(White Matter, WM)边界处的相对信号强度差异，被认为反映了皮质界面处的微观结构特性，特别是皮质内髓鞘含量和细胞构筑分化。鉴于AN的典型发病期正处于皮质发育的关键时期——青春期，GWC可能成为研究该疾病相关皮质组织和髓鞘结构细微破坏的特别信息性指标。
为此，由Sanberk Ugur、Christopher R. Madan、Enrico Collantoni等研究人员组成的团队在《Neuroscience》上发表了一项研究，首次在AN中考察GWC。研究假设AN急性期患者可能表现出相对于健康对照(Healthy Controls, HC)的GWC增高，反映了皮质边界处灰白质信号差异的加剧，并且这种差异可能部分独立于局部CT，从而提供超越常规形态指标的有关皮质微观结构的补充信息。
研究人员开展了一项横断面研究，纳入了58名女性参与者（29名AN患者，29名年龄匹配的HC）。所有参与者均接受了3T Philips Ingenia扫描仪的T1加权磁共振成像。图像使用FreeSurfer v7.4.1进行处理，并计算每个皮质顶点的GWC。统计分析采用顶点水平的广义线性模型，分别考察了仅控制年龄、以及同时控制年龄和顶点水平CT时的GWC组间差异，并单独测试了CT的组间差异。所有分析均进行了簇水平多重比较校正。
主要技术方法概述
本研究关键技术包括：1) 参与者队列：招募29名符合DSM-5标准的急性期女性AN患者和29名匹配的HC；2) 影像采集：使用3T MRI扫描仪获取高分辨率T1加权图像；3) 图像处理与计算：采用FreeSurfer软件进行皮质表面重建，并基于标准化强度体积计算GWC；4) 统计分析：使用顶点水平广义线性模型和簇水平校正进行组间比较，并探索GWC与临床变量的相关性。
Vertex-wise differences in gray–white matter contrast: model 1
仅控制年龄的顶点水平分析显示，在AN患者左半球发现两个GWC显著增高的簇：颞下皮质（簇面积1386.7 mm2）和内侧眶额叶皮质（簇面积860.8 mm2）。这表明在调整年龄因素后，AN患者在这些特定脑区存在灰白质边界信号的微观结构改变。
Vertex-wise differences in gray–white matter contrast: model 2
当进一步控制顶点水平CT后，GWC的组间差异簇未达到统计显著性。但未阈值统计图显示其空间模式与仅控制年龄的模型相似。后续分析发现，在内侧眶额叶簇内，GWC与CT呈正相关，表明该区域存在局部共线性；而在颞下皮质簇，GWC与CT无显著相关，提示该区域的GWC捕获了独立于局部CT的微观结构信息。
Vertex-wise group differences in cortical thickness
单独对CT进行的组间比较分析未发现任何显著差异簇，表明在本研究样本中，未检测到AN患者与HC之间存在显著的皮质厚度差异。
Correlation with clinical variables
在AN组内进行的探索性相关分析显示，显著簇内的平均GWC值与扫描时的体重指数(Body Mass Index, BMI)、发病年龄或病程之间均未发现显著相关性。研究者指出，这可能是由于样本量有限所致。
研究结论与讨论部分强调，这是首项在AN中考察GWC的研究。研究发现AN患者在左侧内侧眶额叶皮质和颞下回存在GWC增高，提示了与疾病相关的灰白质边界局灶性微观结构改变。尽管在控制CT后差异不再显著，但分析表明这种衰减更可能源于统计功效降低和方差共享，而非真正缺乏效应，特别是在GWC与CT不相关的颞下回区域。因此，GWC可作为CT的补充性微观结构敏感标记，捕捉后者未索引的生物学信息，如皮质内髓鞘化或组织成分的变化。
观察到的GWC增高可能反映了营养不良诱导的灰白质界面改变，例如脱髓鞘、神经胶质细胞密度降低或水分区室化改变，这些变化即使在缺乏明显形态学差异的情况下也能在T1加权MRI上加剧皮质与皮质下组织之间的信号强度差。内侧眶额叶皮质涉及奖赏评估和决策，颞下回参与高级视觉处理如身体识别，这些功能的改变与AN的病理生理密切相关。GWC的发现为理解这些脑区在AN中的功能异常提供了潜在的微观结构基础。
该研究的意义在于支持GWC作为AN皮质微观结构的敏感且互补的标记物。将其纳入未来神经影像学研究，可增强检测常规形态指标未能捕捉的细微生理学改变的能力，最终有助于更细致地理解神经性厌食症的皮质改变。未来需要纵向和多模态研究来确定GWC改变的内在机制及其临床相关性。
