基于數學(xué)圖論分支的復雜網(wǎng)絡(luò )理論是分析復雜關(guān)系的強有力工具，近年來(lái)被廣泛應用于腦網(wǎng)絡(luò )成像研究中。模塊化分析是復雜網(wǎng)絡(luò )的典型方法，可用于檢測大尺度腦網(wǎng)絡(luò )結構特點(diǎn)。研究發(fā)現：人腦網(wǎng)絡(luò )是以模塊化進(jìn)行結構與功能組織構建的，而這種基本組織結構會(huì )受到各種神經(jīng)精神疾病條件的影響。  

　　日前，中國科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室、中國科學(xué)院心理研究所腦與心智畢生發(fā)展研究中心、重慶醫科大學(xué)第一附屬醫院、西南大學(xué)心理學(xué)部、廣西師范學(xué)院和美國印第安納大學(xué)的研究人員開(kāi)展國際合作，檢測了抑郁癥患者的大腦功能模塊化重組。 

　　該研究共對46名未服藥抑郁癥患者、38名已服藥抑郁癥患者和50名健康匹配對照志愿者進(jìn)行了人腦磁共振成像檢測，其中包括大腦形態(tài)影像和靜息態(tài)功能影像。研究人員通過(guò)多重尺度模塊檢測算法來(lái)探測三組志愿者的腦網(wǎng)絡(luò )模塊化分特性，這一算法可以在進(jìn)行模塊劃分時(shí)，通過(guò)調節相關(guān)參數來(lái)控制模塊劃分的分辨率，從而精細地進(jìn)行模塊化重組檢測。舉例來(lái)說(shuō)，人們可以將腦網(wǎng)絡(luò )想象成一個(gè)大城市，城市可以劃分成幾個(gè)大城區，進(jìn)一步細分可以劃分成街道，再細分可以劃為小區、單元樓、每戶(hù)人家。經(jīng)過(guò)這一算法運算后，可以得到人腦網(wǎng)絡(luò )一系列從粗到細的模塊劃分，根據每種劃分的參數穩定性選出最合適的劃分方式。 

　　研究結果表明（圖1）：與正常對照組相比，兩個(gè)病人組都在視覺(jué)網(wǎng)絡(luò )和默認網(wǎng)絡(luò )表現出相似的重組特性，但在額頂控制網(wǎng)絡(luò )卻表現出不同的重組改變形式；額頂控制網(wǎng)絡(luò )的三個(gè)功能模塊和體感運動(dòng)網(wǎng)絡(luò )在未服藥條件下表現出更強的模塊間功能連接，而這些連接增強在藥物控制下大部分可以達到正?？刂平M水平，值得關(guān)注的是額頂網(wǎng)絡(luò )的外側模塊（FPC-A的圖中編碼為4）并未表現出對藥物的上述重組效果。 

圖1. 抑郁癥患者的人腦功能連接組模塊化重組  

　　這一合作研究的上述發(fā)現展示了抑郁癥相關(guān)的人腦連接組特定模塊網(wǎng)絡(luò )組織特性的改變，同時(shí)揭示了藥物對重塑腦網(wǎng)絡(luò )模塊特性改變的潛在作用，為各類(lèi)臨床干預提供了全腦系統水平上的靶向網(wǎng)絡(luò )及其相關(guān)腦區。 　  

　　該研究受?chē)铱萍疾?span>973項目、國家自然科學(xué)基金面上和重點(diǎn)國際合作項目、北京市科學(xué)與技術(shù)基金、科學(xué)院與荷蘭國際合作項目、國家社會(huì )科學(xué)重大項目、國家科技部基礎科學(xué)數據共享服務(wù)平臺項目、以及美國國立衛生研究院R01項目資助。 　  

　　文章在線(xiàn)發(fā)表于Cerebral Cortex。 　  

　　論文信息： 　  

　　Ye He*, Sol Lim, Santo Fortunato, Olaf Sporns, Lei Zhang, Jiang Qiu, PengXie*, Xi-Nian Zuo*.(2018). Reconfiguration of Cortical Networks in MDD Uncovered by Multiscale Community Detection with fMRI.Cerebral Cortex, In Press, https://doi.org/10.1093/cercor/bhx335.