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2026年5月2日，万博体育app 廖旭红课题组联合认知神经科学与学习国家重点实验室贺永教授团队以及北京大学第六医院杨莉研究员团队在国际精神病学期刊Molecular Psychiatry在线发表研究论文“Heterogeneous functional state dynamics and its structural substrates in male individuals with autism spectrum disorder”。该研究基于脑网络动力学建模，揭示男性孤独症群体脑功能状态动态特性的高度异质性，并识别两类神经生理亚型及其潜在灰质结构基础。

孤独症谱系障碍是一类具有高度临床和神经生物学异质性的神经发育性疾病。近年研究表明脑功能连接组的时间动态特性是刻画脑信息整合与认知行为的关键维度，对于理解孤独症的连接组异常机制具有重要意义。然而，当前研究多基于病例-对照设计，侧重识别人群层面的异常特征，对孤独症个体全脑功能活动动态特性的个体差异缺乏系统刻画与定量描述；同时，脑解剖特征如何塑造孤独症脑功能动态的个体异质性仍有待深入研究。

图1 不同亚型在主导模态表达及其功能组织上呈现特异性差异

廖旭红课题组与贺永教授团队在前期合作研究中，结合巨型分析(mega-analysis)和荟萃分析(meta-analysis)两种范式，识别孤独症在群体层面的“共性特征”，揭示了跨中心稳定的脑动态功能连接组的异常表征及其与基因转录组的潜在关联(Xie et al., 2022)。本研究进一步从群体层面推进至个体层面，聚焦脑功能动态组织的个体异质性问题。

方法上，研究团队延续其在脑网络动力学建模方面的研究积累，引入本征微观态方法，对脑自发活动进行模态分解，提取主导功能活动模态及其时间表达特征，从而构建具有可解释性的低维脑功能动态表征(Chen et al., 2023)。进一步结合规范建模(normative modeling)框架，以健康人群为参照建立各主导模态表达量的发育基线，实现对孤独症脑功能动态的个体偏离程度的量化。

基于公开的ABIDE多中心静息态功能磁共振数据，考虑到男性发病率较高且数据库男女样本量不均衡，本研究聚焦男性孤独症群体。研究发现孤独症个体的脑功能动态偏离特征呈现高度的个体异质性，并可据此稳定划分为两类功能亚型。两类亚型在脑功能组织上呈现不同的模态依赖异常模式（图1）。一类亚型主要涉及视觉网络、默认模式网络、额顶网络及背侧注意网络；另一类更多表现为躯体运动网络、视觉网络、额顶网络及腹侧注意网络的异常改变。这两类亚型在临床表现上可明确区分，在重复刻板行为与社交功能障碍方面存在显著差异，且表现出主导模态特异的脑与症状关联模式（图2）。在结构层面，研究进一步发现不同功能亚型对应不同的皮层厚度异常模式（图3），并可以基于皮层厚度特征有效预测个体功能亚型（准确率83%；图3）。上述核心结果在北京大学第六医院提供的独立数据集中得到验证。

图2 两类孤独症功能亚型中模态表达偏差与临床症状之间的关联模式

图3 亚型特异的皮质厚度结构特征

综上，本研究在既往群体水平异常表征的基础上，进一步从个体层面刻画孤独症脑功能状态动态特性的高度异质性，实现从群体共性到个体差异的拓展，并建立脑功能动态、行为表型以及结构基础的整合分析框架。该研究不仅深化了对孤独症异质性神经机制的理解，也为基于脑影像的个体化分型与精准干预提供了重要线索。

该论文第一作者为廖旭红课题组在读博士生刘天航，廖旭红副教授、贺永教授和杨莉研究员为共同通讯作者。其他重要贡献者包括：万博体育app 在读博士生陈曦、已毕业硕士任昊达、已毕业博士谢亚培，以及北京大学第六医院已毕业博士郑翔宇和赵驿鹭、在读博士生傅朝。本研究得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及万博体育app 仲英青年学者项目的资助。

论文链接：

//www.nature.com/articles/s41380-026-03627-y（全文：//rdcu.be/fgA2U）

团队近期相关文献：

Liu T, Chen X, Zheng X, et al. Heterogeneous functional state dynamics and its structural substrates in male individuals with autism spectrum disorder. Molecular Psychiatry (2026), //doi.org/10.1038/s41380-026-03627-y

Chen X, Ren H, Tang Z, et al. Leading basic modes of spontaneous activity drive individual functional connectivity organization in the resting human brain. Communications Biology (2023), 6:892.

Xie Y, Xu Z, Xia M, et al. Alterations in connectome dynamics in autism spectrum disorder: a harmonized mega- and meta-analysis study using the autism brain imaging data exchange dataset. Biological Psychiatry (2022), 91:945–55.

供稿：廖旭红

编辑：郝林青

审核：李   辉