作者：Kimberly Rath，药学博士
事实核查：Rose McNulty
核心要点
- 病灶引起的脑网络断连比单纯病灶负担更能预测多发性硬化症(MS)的认知结果。
- 断连组映射提供了对结构损伤如何转化为认知功能障碍的全面理解。
- 断连组体积是认知障碍的重要预测指标，与病灶体积无关。
- 结构断连和区域萎缩可能协同加速多发性硬化症的认知衰退。
- 断连组映射可帮助识别认知问题风险较高的患者，促使进行针对性筛查和干预。
基于病灶的断连组映射表明，在多发性硬化症患者中，脑损伤的模式而非数量决定了认知结果。
长期以来认为，磁共振成像(MRI)上的总病灶负担是多发性硬化症(MS)患者认知衰退的主要决定因素，这一假设在《神经影像学杂志》(Journal of Neuroimaging)近期发表的一项研究中受到了挑战。研究人员证明，与单纯病灶负担相比，病灶引起的脑网络断连是MS认知结果更为强大的预测指标，这解决了MS中长期存在的临床-放射学悖论——传统MRI测量往往无法充分解释MS患者经历的各种认知困难。
即使在疾病早期阶段，认知障碍也会影响40%至70%的患者，严重影响日常生活能力、就业能力和整体生活质量。研究人员应用高分辨率MRI和计算模型生成"断连组图谱"，以提供病灶干扰的白质通路的概率重建。这种方法不仅限于测量病灶体积，还评估病灶在大脑复杂网络中的位置所带来的功能后果，从而更全面地理解结构损伤如何转化为认知功能障碍。
这项横断面研究包括30名MS成人患者（平均年龄37岁，63%为女性；92%为复发-缓解型亚型）。参与者接受了高分辨率MRI和使用多发性硬化症国际简短认知评估(BICAMS)进行的认知测试，该评估评价处理速度（符号数字模式测试[SDMT]）、言语记忆（加州言语学习测试-II[CVLT-II]）和视觉空间记忆（修订版简短视觉空间记忆测试[BVMT-R]）。
研究发现，即使在这一相对轻度残疾的队列中，认知障碍也很普遍：42.1%的患者在至少一个认知领域表现出缺陷，21.1%在两个领域，13.2%在所有三个领域。视觉空间记忆受影响最频繁，38.7%表现为中度缺陷，30.0%表现为严重缺陷。处理速度和言语记忆障碍也很常见，中度缺陷分别占33.3%和26.7%，严重缺陷分别占13.3%和23.3%。
该研究采用了断连组映射技术，该技术使用规范性的纤维束成像数据来估计白质病灶导致的结构脑断连的可能性。这种方法不仅量化了直接的组织损伤，还量化了这些病灶引起的次级网络级断连。研究发现，断连组体积平均比可见病灶体积大2.3倍（中位数，36 mL对9.4 mL），与病灶负担仅部分相关（r = 0.85，P < 0.001），但与认知功能的关联更强。在控制年龄、性别、教育程度和白质病灶(WML)体积的多变量回归模型中，断连组体积仍然是认知障碍的显著且独立的预测指标（β = –0.41，P = 0.004），而一旦考虑断连因素，病灶体积就失去了统计学意义（P = 0.28）。
研究还发现，不同的白质通路与特定领域的缺陷相关。处理速度较差(SDMT)与左侧后扣带回(β = –0.310)、右侧额叶斜行束(β = –0.175)和左侧弓状束(β = –0.158)的断连相关，这些通路支持注意力和执行协调。言语记忆(CVLT-II)障碍与左侧弓状束后段的损伤相关(β = –0.232；95% CI，-0.435至-0.030)，这与其在语音回路中的作用一致。视觉空间记忆缺陷分布广泛，BVMT-R表现较差与右侧后扣带回(β = –0.218，95% CI，-0.383至-0.054)、左侧额岛叶以及其他额纹状体通路的断连相关。
基于体素的映射强化并扩展了这些基于通路的发现。处理速度较慢与胼胝体(重叠31.65%)、右侧前扣带回以及上纵束部分区域的广泛断连相关。言语记忆缺陷在解剖学上最显著的相关区域是胼胝体(41.42%重叠)和左侧前扣带回，初级听觉皮层和默认模式网络也显著参与其中。视觉空间记忆障碍最关键的解剖基础是右侧上纵束III，解释了近20%的显著断连体素重叠，右侧额顶网络也有参与。
重要的是，多领域认知障碍的患者也表现出皮层和皮层下灰质体积显著减少，这表明结构断连和区域萎缩可能协同作用，加速认知衰退。这些发现与MS认知障碍的"网络崩溃"理论一致，该理论提出，累积的断连导致网络效率丧失，随后出现认知衰退。
传统的MRI评估仅关注病灶计数或体积，往往忽略了导致MS认知衰退的微妙但重要的网络断连。研究人员提出了一个问题：断连组映射在标准认知测试之外提供了什么价值？他们进一步解释道："我们认为这两者是互补的，而非互斥的。虽然认知测试提供了患者当前功能状态的基本衡量（障碍的'什么'），但断连组分析为潜在的结构机制（'如何'）提供了一个可能的窗口。"
然而，研究人员也指出了断连组映射仍存在的转化差距，指出目前研究级软件尚不适合广泛临床应用，需要进一步自动化并整合到放射学工作流程中。不过，研究结果表明，定量断连组指标最终可能"帮助识别某些认知问题风险较高的患者，这些问题患者可能不会自发报告，从而促使进行针对性筛查和适当干预，最终提高MS患者的生活质量。"
参考文献
- Dos Santos Silva J, Vasconcelos CCF, Spedo CT, 等. 基于病灶的断连组解释多发性硬化症的认知结果. 神经影像学杂志. 2025;35(5):e70081. doi:10.1111/jon.70081
- McNicholas N, O'Connell K, Yap SM, Killeen RP, Hutchinson M, McGuigan C. 早期多发性硬化症中的认知功能障碍：综述. QJM. 2018;111(6):359-364. doi:10.1093/qjmed/hcx070
- Schoonheim MM, Broeders TAA, Geurts JJG. 多发性硬化症中的网络崩溃：解决疾病动态的新概念概述. Neuroimage Clin. 2022;35:103108. doi:10.1016/j.nicl.2022.103108
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