背景介绍
最近的磁共振成像研究探究了大脑偏离的个体特定模式，显示出群体平均差异并不代表个别案例。这些研究通常采用规范性建模，建立大脑表型的常模，然后用这些模型定义一个正常的变异范围，以此与新个体进行比较。将模型应用到多个大脑区域的数据上，可以生成个性化的偏离图，量化每个人与人群标准的偏离程度。虽然病例通常比对照组有更多极端偏离，但这些偏离的具体位置在同一诊断的个体中差异很大。
这种个体大脑偏离的极端区域异质性与特定精神疾病诊断常见的临床异质性相一致，但也提出了一个重要问题：如果病例在灰质体积偏离的解剖位置上几乎没有重叠，那么是什么解释了被分配相同诊断标签的人之间的表型相似性？这似乎合理地假设这种相似性是由个体间某些共同的神经功能障碍驱动的，但常模研究的发现却表明并非如此。
在这篇文章中，通过研究精神障碍中解剖上异质的区域大脑偏离是否与共同区域和网络功能耦合。我们开发了一个新框架，将灰质体积的常模与病变网络映射的元素结合起来，以绘制区域大脑偏离嵌入的功能环路和功能子网络。我们使用这种方法对诊断为六种障碍之一的1294名个体进行了神经异质性的多尺度表征。我们的跨诊断、多尺度方法使我们能够全面理解每种障碍内的神经异质性，同时也揭示了不同障碍之间的共性和差异。
结果
精神疾病的区域异质性
基于常模的结果表明，个体的灰质体积异常的区域在人群中存在高度异质性，即使在相同诊断中，脑区异常的频率最高只有7%。
上图显示了在不同精神疾病中，灰质体积异常频率显著高于正常人的大脑区域，可见这些区域分散在大脑中各个位置。
2. 精神疾病在神经环路和功能子网络上的异质性
然而，当从神经环路和功能子网络水平考察时，同一诊断中，多达56%的病例在共同的神经环路和功能子网络中出现异常。下图显示了不同疾病异常的神经环路区域：
下图显示了这些疾病受损的功能子网络分布：
结论
通过对六种精神疾病进行的多尺度神经异质性分析确认，极端的区域性灰质体积偏离是精神疾病的一般特征。研究进一步显示，这些偏离通常与共同的神经环路和功能子网络相耦合，为分配相同诊断的个体之间表型相似性提供了潜在的神经基础。前额叶和顶叶回路以及显著/腹侧注意网络在各种疾病中的共同参与可能是跨诊断精神疾病的标志，其他系统的不同程度参与则解释了不同疾病之间的表型差异。更广泛地说，这些发现强调了在考虑与疾病相关的病理生理标记时需要考虑网络背景，表明疾病的临床表现不仅仅由主要病理部位驱动，还受到该病理区域对远程连接系统影响的作用 。
