Aberrant dynamics of spontaneous brain activity and its integration in patients with autism spectrum disorder

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一种病因未明,患病率日益增高的神经发育障碍.目前大多数静息态功能磁共振成像(resting-state f MRI,R-f MRI)研究仅考察了ASD患者脑活动的静态特征,忽视了动态特征.近期研究发现,不同R-f MRI局部指标的动态性之间存在一致性.本研究基于ASD公开数据库,使用滑动时间窗方法系统计算了480名ASD患者和539名健康对照(typical control,TC)被试的主流R-f MRI局部指标的动态性及R-f MRI局部指标之间的一致性动态特征,并考察了这些指标与ASD行为指标之间的关系.我们发现ASD患者在外侧额叶呈现出动态性显著升高,该现象在低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuations,ALFF)和度中心性(degree centrality,DC)的动态性中都有体现.我们也发现ALFF,DC和局部一致性(regional homogeneity,Re Ho)的动态性在视觉相关脑区,如梭状回、距状沟和舌回呈现下降.在进一步考察了这些指标之间的一致性动态特征后,发现ASD患者的一致性动态特征显著低于TC组被试,表现出显著下降的功能整合能力.我们的结果表明ASD患者存在着脑自发活动动态性及其整合的异常。