基于病灶网络映射的局灶性脑损伤相关攻击行为研究揭示两种独立神经环路机制

《Brain Communications》:Lesion network mapping of focal-injury related aggression finds two distinct network injury patterns

【字体: 时间:2026年02月03日 来源:Brain Communications 4.5

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  本研究针对攻击行为神经基础不明确的问题,通过病灶网络映射技术分析61例局灶性脑损伤病例,发现攻击行为与两个独立神经网络的功能连接中断相关:前扣带回皮层网络(动机网络)和腹内侧前额叶皮层网络(去抑制网络)。该发现为攻击行为的神经机制提供了因果证据,对靶向神经调控治疗具有重要指导意义。

  
当我们谈论攻击行为时,往往首先想到的是心理因素或社会环境的影响。然而在神经科学领域,一个长期困扰研究者的问题是:攻击行为是否具有特定的神经基础?尽管已有大量神经影像学研究试图解答这个问题,但由于多数研究仅能提供相关性证据,且聚焦于前额叶皮层,导致攻击行为的关键神经环路至今未能明确。
正是在这样的背景下,一项发表在《Brain Communications》上的研究通过创新性的病灶网络映射技术,为这个问题带来了突破性进展。研究团队另辟蹊径,从局灶性脑损伤这一"自然实验"入手,对医学文献中报告的61例与新发攻击行为相关的脑损伤病例进行了系统分析。
研究人员采用了一种巧妙的研究策略:首先将每个病灶投射到标准脑图谱上,然后利用1000名健康个体的静息态功能磁共振成像数据,重建这些病灶区域在损伤前的功能连接模式。通过数据驱动的层次聚类分析方法,他们发现攻击行为相关的脑损伤实际上对应着两种截然不同的神经网络模式。
这项研究的关键技术方法包括:病灶网络映射分析(通过健康人群静息态fMRI数据重建病灶区域功能连接)、数据驱动的层次聚类分析(识别不同的攻击行为神经网络亚型)、功能连接对比分析(与716例引起其他症状的病灶网络进行特异性比较)。所有分析的脑损伤病例均来自已发表的医学文献报告。
研究结果
两种攻击行为神经网络的识别
通过聚类分析,研究人员成功识别出两个独立的攻击行为相关神经网络。第一个网络主要涉及前扣带回皮层(anterior cingulate cortex,ACC)的功能连接,第二个网络则与腹内侧前额叶皮层(ventromedial prefrontal cortex,vmPFC)的连接模式相关。值得注意的是,这两个网络虽然都能导致攻击行为,但通过不同的神经机制发挥作用。
网络特异性验证
当研究人员将这两个"攻击网络"与716例引起其他神经精神症状的病灶网络进行比较时,发现它们都表现出良好的敏感性和特异性。这表明攻击行为确实与特定的脑网络功能障碍存在因果关联,而非非特异性脑损伤的普遍后果。
临床表现差异
特别具有启示意义的发现是,第二个网络(vmPFC相关)中包含25例报告有犯罪行为病例,提示这一网络可能与自我控制能力受损密切相关。相比之下,第一个网络(ACC相关)的功能连接模式与导致运动性缄默症的病灶网络存在相关性,暗示其可能通过动机处理过程的紊乱导致攻击行为。
神经行为机制阐释
进一步分析表明,两个网络分别对应不同的行为机制:第一个网络的变化与动机网络一致,第二个网络则与去抑制网络相符。这一发现得到了行为变异型额颞叶痴呆(behavioral variant frontotemporal dementia,bvFTD)萎缩网络映射研究结果的支持,增强了结论的可靠性。
研究结论与意义
本研究通过病灶网络映射方法,首次提供了攻击行为与特定脑网络功能障碍之间的因果证据。研究结果表明,攻击行为可能源于两种不同的神经网络损伤:一个涉及动机处理的ACC网络,另一个涉及行为抑制的vmPFC网络。
这一发现具有重要的理论和临床意义。在理论层面,它解决了长期存在的争议,表明攻击行为并非单一神经机制所致,而是多种神经通路障碍的共同表现。在临床实践方面,该研究为开发针对性的神经调控治疗提供了理论依据。例如,对于不同神经网络损伤导致的攻击行为,可能需要采用不同的神经调控靶点策略。
此外,研究还提示攻击行为与犯罪性之间可能存在可分离的神经影响,这为理解攻击行为向犯罪行为的转化提供了神经科学视角。研究采用的病灶网络映射方法也为未来研究其他神经精神症状的神经基础提供了可借鉴的研究范式。
总体而言,这项研究不仅深化了我们对攻击行为神经机制的理解,更重要的是为开发精准的神经精神疾病治疗策略开辟了新的途径。随着神经调控技术的不断发展,针对特定神经网络的干预措施有望为攻击行为患者提供更加有效的治疗方案。
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