PNAS：新发现！神经特征模式有望用于预测创伤性脑损伤患者的恢复

2025年，麻省理工大学的Sam Snider所在的研究团队在Proceedings of the National Academy of Sciences（IF=9.1）上发表发表了一篇题目为“Preservation of anticorrelated brain networks predicts recovery after traumatic brain injury”，研究发现，通过脑部扫描，中重度创伤性脑损伤后功能恢复的特征性模式。为创伤性脑损伤的预后评估开辟了新途径。最新证据表明这些模式可能具有可调控性，这为未来开展针对性治疗带来了可能。

创伤性脑损伤（TBI）后，部分患者可能完全康复，而另一些患者则会留下严重残疾。对于接受生命维持治疗的患者，准确评估预后十分困难。虽然静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）可在脑损伤后短期评估神经活动，但目前尚不清楚损伤早期阶段脑区间的信息交流是否能预测长期恢复。

麻省总医院布莱根医疗体系的研究人员与欧美合作机构共同分析了三个前瞻性队列数据，共纳入97名受伤后接受rs-fMRI扫描的患者。研究发现，早期三对脑区之间的信息交流与患者六个月后的良好功能恢复存在关联。

研究人员探究了一种被称为"反相关"的特殊大脑活动模式，这种活动是正常大脑功能的标志。它指的是当某一脑区活跃时，另一脑区会同步抑制。研究团队分析了半数创伤性脑损伤患者的脑部扫描（静息态功能磁共振成像）数据，识别出两种不同脑区呈现相反活动模式的规律，以及第三种脑区协同工作的模式。即使在对镇静程度、意识水平等因素进行调整后，具有这三种模式中任意一种的患者仍更可能获得较好的恢复结果。

研究人员将这些发现整合到预测创伤性脑损伤后结果的模型中，并在另一半患者中验证了新方法的有效性。该模型在预测恢复情况方面优于传统的预测模型。

图1 留一交叉验证方法示意图

一个能有力预测良好结果的模式涉及显著性网络（作为多个脑网络的协调"枢纽"）和默认模式网络（静息状态下活跃的区域）。这些区域共同介导对传入信息的意识处理。另一种模式包含涉及认知控制与基础视觉处理的脑区。默认模式网络与语言网络之间的连接也有助于预测恢复结果。值得注意的是，这些发现在不同严重程度的患者中具有一致性，且适用于多国多家医院使用不同磁共振扫描仪采集的数据。未来研究可进一步探索这些神经连接对恢复过程的关键程度，及其在指导创伤性脑损伤预后决策方面的应用潜力。

参考文献

Samuel B. Snider et al, Preservation of anticorrelated brain networks predicts recovery after traumatic brain injury, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025).