额颞叶痴呆中吻侧前额叶内外侧功能梯度预测创造力的神经机制研究

《Brain》：A rostral prefrontal mediolateral gradient predicts creativity in frontotemporal dementia

本研究针对创造性思维神经基础不明确的问题，通过行为变异型额颞叶痴呆（bvFTD）模型，揭示了吻侧前额叶（PFC）内侧（DMN连接）与外侧（ECN连接）功能梯度对创造力的预测作用。发现吻侧前额叶功能梯度范围可预测创造性能力，为理解创造性认知及bvFTD病理机制提供新视角。

　　

创造性思维是人类认知的核心能力，它使人们能够产生新颖且有价值的想法。这种能力被认为源于对已有知识的重构与整合，具体通过产生远距离语义关联（由默认模式网络DMN支持）和以原创方式组合这些关联（由执行控制网络ECN支持）来实现。位于这两个网络交汇处的吻侧前额叶（rostral PFC）被推测为DMN与ECN交互的关键枢纽，可能支撑生成性与组合性创造过程的协同工作。然而，该脑区内侧（medial）与外侧（lateral）分区对创造力的具体贡献尚不清楚。

为了深入探讨吻侧前额叶在创造性认知中的作用，研究人员利用行为变异型额颞叶痴呆（behavioural variant frontotemporal dementia, bvFTD）这一独特的病理模型展开了研究。bvFTD主要影响吻侧前额叶区域，并改变DMN和ECN内部的内在连接性，因此为揭示创造性思维的神经基础提供了重要窗口。这项发表在《Brain》杂志上的研究，旨在通过多模态神经影像技术，阐明吻侧前额叶的解剖与功能组织如何支持创造性认知，以及其在bvFTD中如何受损。

研究人员采用了几项关键的技术方法来开展研究。首先，他们利用全脑体素基于形态测量学（voxel-based morphometry）分析了大脑结构影像数据，以识别与生成和组合远程语义关联以及创造性能力相关的关键脑区。其次，通过静息态功能磁共振成像（resting state functional connectivity）和梯度映射（gradient mapping）技术，研究人员探索了吻侧前额叶内部的功能连接模式，并分析了该区域内的连接变化如何预测创造性表现。研究的对象队列为行为变异型额颞叶痴呆（bvFTD）患者。

研究结果揭示了吻侧前额叶不同亚区在创造性认知中的特异化角色及其功能组织原则。

吻侧前额叶亚区对创造性认知的特异性贡献

研究发现，吻侧内侧前额叶（rostromedial PFC）对于生成远程语义关联至关重要，而吻侧外侧前额叶（rostrolateral PFC）则对组合这些语义关联起着关键作用。值得注意的是，这两个区域对于整体的创造性能力均不可或缺。

吻侧前额叶的内在功能梯度

通过静息态功能连接分析，研究揭示吻侧前额叶的内在连接沿着一条内外侧功能梯度进行组织。这一梯度明确地将连接至默认模式网络（DMN）的吻侧内侧前额叶和连接至执行控制网络（ECN）的吻侧外侧前额叶分离开来。

功能梯度范围预测创造性能力

最重要的发现之一是，代表ECN与DMN之间功能分化的这条功能梯度的范围，能够显著预测个体的创造性能力。功能梯度范围越大，表明DMN与ECN的功能分离程度越高，其对应的创造性表现也越好。

综上所述，本研究证实了吻侧前额叶在创造性认知中的核心地位，并揭示了其沿内外侧轴的功能梯度组织。吻侧内侧前额叶（连接DMN）主要支持生成性过程（如产生远程语义关联），而吻侧外侧前额叶（连接ECN）则主要支持组合性过程（如整合语义信息）。两者之间的功能分化程度（即功能梯度范围）是预测创造性能力的关键神经标志。这一发现不仅深化了我们对创造性思维神经机制的理解，揭示了前额叶皮层解剖功能组织的新原则，也为理解bvFTD患者创造力改变乃至其他认知功能损害的病理生理学基础提供了重要见解。该研究强调了大规模脑网络交互及其在局部脑区内的功能表征对于复杂认知过程的重要性。