研究重點(diǎn)：

    了解精神疾病的神經(jīng)發(fā)育軌跡對提高精神疾病的早期識別、干預(yù)和預(yù)防非常重要.

研究目的：

    驗(yàn)證靜息態(tài)下特定大腦區(qū)域之間神經(jīng)元活動的耦合強(qiáng)度是否能夠預(yù)測兒童的注意缺陷多動障礙（attention-deficit/hyperactivity disorder，ADHD）和重度抑郁癥（major depressive disorder，MDD）的發(fā)展軌跡。

研究設(shè)計與被試：

    2010年-2013年間從范德比爾特大學(xué)（Vanderbilt University）招募94名兒童。數(shù)據(jù)收集從2016年開始，并對其進(jìn)行了為期4年的縱向隨訪（2016年-2019年）?；陬A(yù)先設(shè)定的假設(shè)和分析計劃，研究者研究了特定的大腦連接模式是否與CBCL得分的縱向變化相關(guān)。兒童行為量表（Child Behavior Checklist，CBCL），是一項基于家長報告評估，用于篩查情緒、行為和社會問題并預(yù)測精神疾病的量表。

主要結(jié)果與措施：

    研究者用被試7歲時的靜息態(tài)（rs-fMRI）功能連接強(qiáng)度來預(yù)測4年后CBCL指標(biāo)的變化，并將rs-fMRI功能連接強(qiáng)度變化與CBCL得分的變化相關(guān)聯(lián)來研究變化的機(jī)制。

研究結(jié)果：

    研究者分析了兒童7歲時（n = 94, 41個女孩, 43.6％）和11歲時（n = 54, 32個女孩, 59.3％）的縱向數(shù)據(jù)。正如預(yù)期，7歲時內(nèi)側(cè)前額葉皮層（medial prefrontal cortex，MPFC）和背外側(cè)前額葉皮層（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）之間較弱的正相關(guān)與11歲時注意力癥狀的改善有關(guān)（t₄₉ = 2.38, P = 0.01, β = 0.32），而涉及情緒調(diào)節(jié)的前扣帶回皮層（subgenual anterior cingulate cortex，sgACC）和DLPFC之間較弱的正相關(guān)與11歲時內(nèi)化性問題（例如焦慮/抑郁）的加重有關(guān)（t₄₉ = -2.4, P = 0.01, β = -0.30）。Logistic回歸分析顯示，sgACC-DLPFC功能連接能更能準(zhǔn)確地預(yù)測內(nèi)在化亞臨床評分（t₅₀ = -2.61, P = 0.01, β = -0.29），該結(jié)果在兩個獨(dú)立的樣本（有MDD家族風(fēng)險的兒童，n = 25；無MDD家族風(fēng)險的兒童，n = 18）中得到驗(yàn)證與推廣。

結(jié)論及意義：

    DLPFC-MPFC與sgACC-DLPFC功能連接是潛在的生物標(biāo)志物，可用于早期識別有可能發(fā)展為ADHD或MDD的兒童。

背景

認(rèn)知和情緒的調(diào)節(jié)依賴于前額葉皮層尤其是背外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）對多個神經(jīng)回路自上而下的調(diào)控，并且在患有抑郁癥、焦慮癥和注意力缺陷多動障礙（ADHD）的成年人中發(fā)現(xiàn)了該認(rèn)知控制的減弱或失效?？紤]到這些普遍存在的心理健康問題通常在兒童時期和青少年時期出現(xiàn)，因此探究是否能夠在這些心理問題的行為癥狀表現(xiàn)之前檢測到該認(rèn)知機(jī)制的失調(diào)是很重要的。

中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)（Central Executive Network，CEN）是與精神健康密切相關(guān)的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)（resting-state network，RSN），參與調(diào)控外部集中性注意和目標(biāo)導(dǎo)向行為，其核心節(jié)點(diǎn)是DLPFC。在正常精神狀態(tài)的成年人中，CEN的活動與默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（default mode network，DMN）的活動呈負(fù)相關(guān)，后者的核心節(jié)點(diǎn)是內(nèi)側(cè)前額葉皮層（MPFC）。在典型發(fā)育中的兒童中，MPFC-DLPFC負(fù)相關(guān)程度隨著年齡的增長而增加，MPFC-DLPFC的負(fù)相關(guān)性降低與ADHD認(rèn)知障礙有關(guān)聯(lián)。CEN還通過與前扣帶回皮層（sgACC）的交互作用來調(diào)節(jié)情緒，在患有嚴(yán)重抑郁癥（MDD）的成年人中發(fā)現(xiàn)sgACC自上而下調(diào)控的失調(diào)，sgACC新陳代謝減少、灰質(zhì)體積減少以及膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少?；加袑W(xué)前抑郁癥的兒童表現(xiàn)出sgACC與認(rèn)知控制區(qū)域之間功能連接的降低，有家族性MDD風(fēng)險的兒童中表現(xiàn)出左側(cè)DLPFC與sgACC負(fù)相關(guān)程度降低。

總而言之，之前對精神疾病患者和家族高危人群的研究表明，ADHD的特征是DLPFC- MPFC之間的功能連接增強(qiáng)，MDD的特征是DLPFC-MPFC之間的功能連接減弱。因此，該研究在未進(jìn)行ADHD或MDD風(fēng)險選擇的社區(qū)兒童樣本中進(jìn)行縱向研究，探究DLPFC-MPFC之間的功能連接是否可以預(yù)測注意力或情緒障礙的進(jìn)展。具體來說，研究者研究了兒童7歲時DLPFC-MPFC和DLPFC-sgACC功能連接是否可以預(yù)測11歲時的CBCL量表的得分，主要有兩個目的：

   （1）了解兒童時期大腦功能連接的變化與認(rèn)知和情感發(fā)展之間的關(guān)系；   （2）評估DLPFC-MPFC和DLPFC-sgACC功能連接對未來心理健康問題預(yù)測的有效性。

研究方法：

被試

“預(yù)測晚期閱讀障礙”發(fā)育性縱向研究共包含94名兒童，其中77名兒童（82％）符合典型發(fā)育的行為標(biāo)準(zhǔn)，17名兒童（18％）有后期出現(xiàn)閱讀障礙的風(fēng)險。在兒童7歲時（n = 94; 41個女孩）采集第一次數(shù)據(jù)（Time 1），隨后以1年為間隔進(jìn)行了連續(xù)4年的數(shù)據(jù)收集。第四次（Time 4）數(shù)據(jù)采集中有54位（57.4％）原始參與兒童的數(shù)據(jù)可供使用。完成該研究的被試基線水平（Time 1）的CBCL子量表得分與未完成該研究的被試之間不存在顯著差異（注意問題，t₉₁ = 1.0, P = 0.33；內(nèi)化性，t₉₁ = 0.51, P = 0.61；焦慮/抑郁，t₉₁ = 0.41, P = 0.68；見Table）。該研究得到范德比爾特大學(xué)機(jī)構(gòu)審查委員會的批準(zhǔn)，并收到了所有被試的書面知情同意。

Table. 被試Time1（7歲）和Time4（11歲）的CBCL（兒童行為量表）得分

^a分?jǐn)?shù)越高表示精神健康問題越嚴(yán)重. 通常認(rèn)為CBCL得分在60-70（> 1 SD，<2 SD）表示中等水平的癥狀（亞臨床或亞閾值）。

CBCL數(shù)據(jù)和磁共振數(shù)據(jù)獲取

CBCL得分基于父母的報告評估6-18歲兒童的行為問題和能力。使用范德比爾特大學(xué)影像科學(xué)研究所的3T Philips Achieva磁共振波譜掃描儀（配備32通道頭線圈）收集5.9分鐘的靜息態(tài)數(shù)據(jù)，其掃描參數(shù)如下：TR = 2200 ms，TE = 30 ms，35層，體素大小為3mm*3mm*3mm。

靜息態(tài)功能磁共振數(shù)據(jù)分析

使用CONN工具包進(jìn)行靜息態(tài)磁共振數(shù)據(jù)分析，該工具包結(jié)合多種方法可以最大程度地減少頭部運(yùn)動偽影的關(guān)聯(lián)，并可以有效地識別相關(guān)和負(fù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。具體過程見文末。

縱向分析

在控制基線水平CBCL（兒童行為量表）得分的情況下，對功能連接分析（MPFC為種子點(diǎn)）Fisher變換的r-maps進(jìn)行CBCL得分變化（Time 4 – Time 1）的協(xié)方差分析。為了建立可以推廣到新個體的預(yù)測模型，研究者進(jìn)行了留一法交叉驗(yàn)證最小化預(yù)測模型中因體素選擇而引起的潛在偏差（見eMethods）。   

（1）在控制基線水平注意問題得分的情況下，在全腦范圍內(nèi)以MPFC為種子點(diǎn)，研究Time 1的MPFC-DLPFC相關(guān)性（功能連接）是否與CBCL注意癥狀的變化有關(guān)；     

（2）以先前研究得到的MPFC和DLPFC區(qū)域?yàn)?span>mask，檢驗(yàn)Time 1的MPFC-DLPFC功能連接是否能夠預(yù)測未來的CBCL注意癥狀；   

（3）用獨(dú)立成分分析方法定義DLPFC-sgACC成分進(jìn)行探索性分析，檢驗(yàn)該功能連接是否可以預(yù)測內(nèi)化性問題的變化，隨后分別在焦慮/抑郁、孤僻行為、軀體主訴等子量表中進(jìn)行檢驗(yàn)。

CBCL內(nèi)在化指標(biāo)（和焦慮/抑郁子量表）的Logistic回歸

根據(jù)CBCL診斷類別定義，將CBCL內(nèi)化性（及焦慮/抑郁）得分≥ 55的被試定義為“亞臨床”類別，將得分低于55的被試定義為“典型”類別。研究者使用基線水平CBCL得分和靜息態(tài)功能連接并結(jié)合留一法交叉驗(yàn)證的邏輯回歸模型。Time 4 的CBCL注意問題中亞臨床類別被試量不足，無法針對該CBCL量表進(jìn)行邏輯回歸。最后，將四年間（7歲-11歲）功能連接的變化與CBCL量表得分的變化進(jìn)行相關(guān)分析。

臨床擴(kuò)展

在獨(dú)立樣本中檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念A(yù)測性，該樣本由25位（8-14歲）確定有MDD家族風(fēng)險的兒童以及18位年齡相匹配但是沒有MDD家族風(fēng)險的兒童組成。研究者使用基線水平的sgACC-DLPFC連接性來預(yù)測3年后CBCL焦慮/抑郁的進(jìn)展（見eTable）。
結(jié)果行為學(xué)結(jié)果   

14名兒童(26％)的內(nèi)在化得分有顯著變化：9名兒童(17％)在11歲時的內(nèi)化得分上升，5名兒童(9％)的內(nèi)化得分下降。8名兒童(15％)的注意問題得分有顯著變化：1名兒童(2％) 在11歲時注意問題得分上升，17名兒童(3％)的注意問題得分下降。所有點(diǎn)中異常值的平均值是160個點(diǎn)中的17個(SD = 21)，剔除這些點(diǎn)后保留的數(shù)據(jù)足以實(shí)現(xiàn)對RSN(靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò))的穩(wěn)定估計（見eMethods）。

神經(jīng)影像學(xué)結(jié)果

Time 1（N = 94）靜息態(tài)磁共振數(shù)據(jù)的橫向分析結(jié)果顯示，從平均上看在7歲的兒童中并未發(fā)現(xiàn)顯著的MPFC-DLPFC負(fù)相關(guān)（已知該負(fù)相關(guān)在成年人中很明顯），而總體上表現(xiàn)出MPFC-DLPFC的正相關(guān)。在p < 0.001（t₉₂> 3.40）和p < 0.01的閾值下均未發(fā)現(xiàn)與CBCL注意分?jǐn)?shù)相關(guān)的MPFC-DLPFC功能連接。

雖然從平均上看4年內(nèi)（7歲-11歲）CBCL得分的變化最小，但是該變化在不同的個體間存在較大的差異，因此研究者用被試7歲時的靜息態(tài)數(shù)據(jù)（基線水平）來預(yù)測4年間CBCL得分的變化。利用留一法交叉驗(yàn)證，研究者發(fā)現(xiàn)Time 1時MPFC-DLFPC正相關(guān)較低的個體表現(xiàn)出4年后注意力問題的改善（控制藥物，t₄₉ = 2.38，P = 0.01；控制患有ADHD的兒童，t₄₉ = 1.02，P = 0.03；未控制患有ADHD的兒童，t₅₀ = 2.36，P = .01；上述P值為單尾），同時Time 1時MPFC-DLPFC功能連接強(qiáng)度與被試4年后注意力問題的變化正相關(guān)（r = 0.3；P = 0.04；見圖1）。     

基線水平下左側(cè)DLPFC-sgACC功能連接越弱預(yù)示著Time 4時CBCL內(nèi)化性問題會進(jìn)一步加重（見圖2，控制藥物，t₄₉ = -2.4; P = 0.01；控制患有ADHD的兒童，t₄₉ = -2.15; P = 0.02；未控制患有ADHD的兒童，t₅₀ = -2.61; P = 0.01）。具體而言，左側(cè)DLPFC-sgACC功能連接越弱預(yù)示著Time 4時焦慮/抑郁問題（控制藥物，t₄₉ = -2.64；P = 0.005）和孤僻問題（控制藥物，t₄₉ = -2.38，P = 0.01）的進(jìn)一步加重，而與軀體主訴的變化無關(guān)（控制藥物，t₄₉ = -0.88，P = 0.19）?；谘芯空咧暗难芯浚?b>研究者預(yù)期sgACC-DMN的功能連接能夠預(yù)測內(nèi)化性問題的變化，但是該分析未達(dá)到當(dāng)前的統(tǒng)計閾值（見eMethods）。

邏輯回歸結(jié)果

邏輯回歸分析結(jié)果顯示，相比于基線水平的CBCL得分，sgACC-DLPFC功能連接能更準(zhǔn)確地預(yù)測內(nèi)化性程度是否達(dá)到亞臨床評分（見圖2，t₅₀ = -2.61，P = 0.01；準(zhǔn)確率77％，靈敏度87％，特異度74％）。

圖1：對被試7歲-11歲內(nèi)注意問題變化的縱向預(yù)測。

上圖：Chai等人2014研究中報道的右側(cè)DLPFC區(qū)域（左上圖）及該研究所選定的種子區(qū)域（右上圖，MPFC：?1, 47, ?4；DLPFC：46, 46, 6）。

下圖：基線水平（Time 1）下MPFC-DLPFC功能連接與4年后注意問題變化的相關(guān)性，橫坐標(biāo)中的負(fù)值代表注意問題改善，正值代表注意問題下降。

圖2：對被試7歲-11歲內(nèi)化性問題變化的縱向預(yù)測。

A. 預(yù)測內(nèi)化性變化（以及焦慮/抑郁和孤僻子量表）的DLPFC和sgACC區(qū)域。

B. 縱向預(yù)測的散點(diǎn)圖，橫坐標(biāo)中的負(fù)值代表內(nèi)化性問題改善，正值代表內(nèi)在化問題加重。

C. 在控制Time 1內(nèi)部化問題得分的情況下，使用sgACC-DLPFC功能連接進(jìn)行邏輯回歸以預(yù)測Time 4（> 55）的內(nèi)部化問題；直方圖表示在Time 4內(nèi)化問題風(fēng)險的分布。

大腦功能連接變化與CBCL變化之間的關(guān)系和概念重復(fù)/臨床推廣

4年間MPFC-DLPFC負(fù)相關(guān)性的增加與CBCL注意問題得分的提高、CBCL焦慮/抑郁問題的加重均相關(guān)（見eFigures 3和4）。對于有家族MDD風(fēng)險的兒童以及典型發(fā)育的兒童的新樣本，Time 1時DLPFC-sgACC功能連接越弱意味著3年后焦慮/抑郁的內(nèi)化性問題將加重（有MDD家族風(fēng)險的兒童：r = ?0.75; P <.001; 典型發(fā)育的兒童：r = ?0.81; P = 0.01; 見圖3）。

圖3：概念重復(fù)/臨床推廣

A. 有家族性MDD風(fēng)險的兒童（藍(lán)色）或典型發(fā)育的兒童（紅色）3年后CBCL量表中焦慮/抑郁癥狀變化的縱向預(yù)測。基線水平下sgACC-DLPFC功能連接對焦慮/抑郁的變化有預(yù)測性的，Time 1時的sgACC-DLPFC正相關(guān)性較低意味著三年后焦慮/抑郁表現(xiàn)加重。

B. 縱向預(yù)測的散點(diǎn)圖，橫坐標(biāo)中的負(fù)值表示3年后焦慮/抑郁表現(xiàn)有所改善，正值表示3年內(nèi)后焦慮/抑郁表現(xiàn)加重。

討論

上述研究結(jié)果表明，兒童7歲時的RSN（靜息腦網(wǎng)絡(luò)）能夠預(yù)測11歲時ADHD和MDD的發(fā)展軌跡，其中7歲時較弱的MPFC-DLPFC正相關(guān)可預(yù)測11歲時的注意力問題改善，而7歲時較弱的sgACC-DLPFC正相關(guān)可預(yù)測11歲時MDD癥狀的加重。需要注意的是，大多數(shù)在7歲時即出現(xiàn)注意問題的孩子在11歲時癥狀有所減輕，而大多數(shù)在7歲時出現(xiàn)內(nèi)在化問題的孩子在11歲時癥狀有所加重。因此，MPFC-DLPFC及sgACC-DLPFC似乎對彈性和脆弱性敏感。

MPFC-DLPFC的負(fù)相關(guān)與選擇性地將注意力集中在內(nèi)部思想與外部刺激的能力有關(guān)，即MPFC-DLPFC的負(fù)相關(guān)減弱可能反映了自上而下的控制機(jī)制的減弱以及無法將注意資源分配給外部刺激以自適應(yīng)地完成困難的任務(wù)。因此，MPFC-DLPFC負(fù)相關(guān)程度更大的7歲兒童更容易在內(nèi)部和外部注意力焦點(diǎn)之間切換。這些網(wǎng)絡(luò)之間去耦合的失敗可能是注意力問題的早期指標(biāo)，或者可能阻止了適合年齡的注意力技能的發(fā)展。7歲時sgACC-DLPFC之間負(fù)相關(guān)性越高意味著MDD的內(nèi)化性問題加重，可能已經(jīng)反映自上而下控制機(jī)制的減弱或失效。因此，在童年中期特定神經(jīng)系統(tǒng)的功能連接可以預(yù)測個體在隨后的4年發(fā)展中認(rèn)知和情感上的脆弱性或心理韌性。

上述研究結(jié)果將神經(jīng)影像學(xué)的應(yīng)用擴(kuò)展到了從高選擇性的兒童（如有確定的家族風(fēng)險的兒童）中鑒別有心理健康問題的兒童到能代表整個人口群體的兒童樣本。此外，該研究支持使用RSN預(yù)測兒童期精神健康問題加重的有效性。

不足   

（1）盡管有些兒童11歲時CBCL得分為亞臨床評分，但是并不清楚哪些兒童得到精神病學(xué)診斷的確診；   

（2）該研究的樣本量太小，無法對隨著時間推移在臨床類別之間變化的被試子集做出有意義的解釋；   

（3）該研究所使用得有針對性的、假設(shè)驅(qū)動的研究方法存在局限性。
總結(jié)

該研究不僅進(jìn)一步加深了研究者對導(dǎo)致精神健康惡化的神經(jīng)生物學(xué)脆弱性的理解，而且可以為可能有精神健康問題兒童的早期識別和預(yù)防治療提供參考。整合多模態(tài)神經(jīng)影像技術(shù)、遺傳學(xué)、社會因素和新的統(tǒng)計工具的數(shù)據(jù)集可以在個體水平加強(qiáng)精神健康的風(fēng)險識別。       

本文通過使用靜息態(tài)功能連接與獨(dú)立成分分析的方法，將功能連接等腦影像指標(biāo)與之后的臨床量表進(jìn)行相關(guān)分析（原汁原味的分析方法盡在思影科技磁共振培訓(xùn)班，請直接點(diǎn)擊以下文字，了解思影科技課程），可能有精神健康問題兒童的早期識別和預(yù)防治療提供參考。

數(shù)據(jù)處理方法補(bǔ)充：

預(yù)處理：使用SPM12對功能圖像進(jìn)行空間預(yù)處理，包括時間層校正、頭動校正、空間標(biāo)準(zhǔn)化和平滑處理（8mm 全寬半峰值（FWHM）高斯濾波器）。

降噪（例如，運(yùn)動和生理噪聲）：為了解決由頭部運(yùn)動引起的靜止?fàn)顟B(tài)網(wǎng)絡(luò)中潛在的虛假相關(guān)性，研究者使用了使用了一種在Conn中實(shí)現(xiàn)的工件檢測工具來識別掃描過程中有問題的時間點(diǎn)(ART)。如果圖像在x，y或z方向上距前一幀的距離大于1.0 mm，或者圖像中的總體平均強(qiáng)度大于整個掃描的平均圖像強(qiáng)度的3個標(biāo)準(zhǔn)差，則將圖像定義為離群時間點(diǎn)（outliers）。用來描述被試頭動估計的時間序列（3個平動、3個轉(zhuǎn)動以及這6者的時間導(dǎo)數(shù)）以及上述偽跡時間點(diǎn)的時間序列（0代表一致圖像，1代表離群圖像）被作為一階一般線性模型（general linear model，GLM）的協(xié)變量去除。調(diào)用SPM12將解剖像分割成白質(zhì)、灰質(zhì)和腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）。為了最大程度地減少部分容積效應(yīng)，使用一個體素對白質(zhì)和CSF掩模（mask）進(jìn)行侵蝕，這可以使mask的尺寸比原始分割要小。然后將白質(zhì)和CSF的mask用作噪音的感興趣區(qū)域（region of interest，ROI）。從未平滑的功能圖像中提取來自白質(zhì)和CSF ROI的噪聲信號，避免了灰質(zhì)信號對白質(zhì)和CSF信號的額外污染風(fēng)險。然后將被試特定的白質(zhì)和CSF的mask內(nèi)的BOLD時間序列用作時間協(xié)變量，并使用線性回歸將其從BOLD功能數(shù)據(jù)中刪除，并對所得的殘余BOLD時間序列進(jìn)行帶通濾波（0.01Hz <f <0.10 Hz）。

該研究并未使用全局信號回歸（一種廣泛使用的預(yù)處理方法），因?yàn)樗跀?shù)學(xué)上加強(qiáng)負(fù)相關(guān)，從而降低了負(fù)相關(guān)的可解釋性，并且可能導(dǎo)致組間虛假的正相關(guān)差異。取而代之的是，在Conn中實(shí)現(xiàn)的解剖學(xué)上的CompCor（aCompCor）降噪方法可以解釋負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且與全局信號回歸相比，具有更高的特異性和靈敏度。

頭動：所有時間點(diǎn)的異常值平均數(shù)為160個時間點(diǎn)中的17個。排除這些時間點(diǎn)，可以保留足夠的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對靜息狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定估計。三名被試因頭動過大而剔除。盡管rs-fMRI /行為相關(guān)性因頭動常常與感興趣的行為度量相關(guān)而受到質(zhì)疑，但在此樣本中，時間點(diǎn)1的頭動參數(shù)與CBCL行為度量并未有顯著相關(guān)（或CBCL度量的進(jìn)展（時間4 –時間1），p’s> .15）。

種子點(diǎn)定義：默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)種子定義為參考文獻(xiàn)（MPFC：（-1，47，-4））的峰坐標(biāo)周圍10mm的球體。這些坐標(biāo)的選擇基于許多論文，這些論文說明：a）該MPFC種子區(qū)域與DLPFC有顯著的反相關(guān)，這與執(zhí)行功能相關(guān)；b）在典型發(fā)育兒童中，該MPFC種子與DLPFC之間存在負(fù)相關(guān)的選擇性加強(qiáng)； c）在患有認(rèn)知障礙的成人精神病患者（例如多動癥，雙相情感障礙和精神分裂癥）中，MPFC-DLPFC的負(fù)相關(guān)顯著降低。為了定義sgACC種子點(diǎn)以探索sgACC-DLPFC連接性與CBCL內(nèi)在化之間的關(guān)系，該研究使用了獨(dú)立成分分析來定義此成分（請參見下文）。

種子到體素的二元相關(guān)性：一階相關(guān)性圖像是通過從每個種子中提取殘留的BOLD時間序列并計算該時間序列與所有其他體素的時間序列之間的Pearson相關(guān)系數(shù)而生成的。使用Fisher變換將相關(guān)系數(shù)轉(zhuǎn)換為正態(tài)分布的z分?jǐn)?shù)，以提高二階GLM分析的有效性。在之前的研究者，研究者報道了兒童的MPFC與右側(cè)DLPFC正相關(guān)（n = 32，8歲）。在當(dāng)前樣本中，研究者應(yīng)用了先前研究中定義的右側(cè)DLPFC mask來驗(yàn)證了時間1（n = 94，年齡7）的MPFC同樣顯示出與先驗(yàn)的右側(cè)DLPFC mask正相關(guān)。DLPFC mask的定義為參考文獻(xiàn)中峰值坐標(biāo)周圍的10mm球體（46,46,6）。具體來說，研究者在時間1對以MPFC種子點(diǎn)Fisher變換的r-map進(jìn)行了單樣本t檢驗(yàn)，然后計算了MPFC種子區(qū)域與先驗(yàn)的獨(dú)立于當(dāng)前樣本而生成的DLPFC mask之間的平均靜息狀態(tài)相關(guān)性。

獨(dú)立成分分析（ICA）：因?yàn)樵撗芯繘]有sgACC的先驗(yàn)ROI，所以研究者僅通過對被試的功能數(shù)據(jù)進(jìn)行ICA即可得出sgACC-DLPFC成分，而沒有涉及行為或精神病學(xué)測量。由于此分析獨(dú)立于CBCL分?jǐn)?shù)，因此沒有可能對那些可能與CBCL分?jǐn)?shù)更緊密相關(guān)的成分引入人為的偏見，因此無需執(zhí)行LOOCV。

使用組水平獨(dú)立成分分析（group-ICA）來識別情緒調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)（ERN），包括sgACC。使用64維的被試水平降維步驟，然后進(jìn)行40個成分的組水平降維和具有雙曲正切對比度函數(shù)的快速ICA，估算組水平成分。ERN被確定為在sgACC坐標(biāo)下（5、25，-10）具有最高分布值的成分。ERN被試水平的成分圖在被試間平均，并使用T> 6體素水平的“高度”閾值和FWE校正的p <.001團(tuán)塊水平閾值進(jìn)行組合確定。該分析產(chǎn)生了包括sgACC，雙側(cè)杏仁核和海馬體的陽性團(tuán)塊，以及雙側(cè)DLPFC區(qū)域中的兩個陰性團(tuán)塊。在隨后的分析中，將所得DLPFC團(tuán)塊上的ICA被試水平的平均分布值用于衡量每個被試ERN與DLPFC之間，尤其是sgACC與左DLPFC之間的負(fù)相關(guān)。

原文：Association of Intrinsic Brain Architecture With Changes in Attentional and Mood Symptoms During Development

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