5月5日，本课题组的科研成果-论文“Disrupted Topological Organization of Structural Networks revealed by Probabilistic Diffusion Tractography in Tourette Syndrome Children”[1]在神经科学、神经成像领域的国际顶尖级期刊《Human Brain Mapping》上正式发表。

中科院自动化所类脑智能研究中心神经影像计算与分析（NICA）课题组的何晖光研究员，领导团队的文宏伟、汪胜佩博士研究生，联合北京儿童医院的多位医生专家，结合磁共振弥散纤维束成像和机器学习等技术，在儿童抽动秽语综合征（Tourette Syndrome，TS）的脑结构连接网络拓扑改变，以及计算机辅助诊断的研究方面取得了重要进展。

近年来以弥散磁共振成像为代表的各种影像技术的发展，使得基于人脑进行复杂脑网络分析成为可能。目前针对正常人脑的复杂脑网络分析已经广泛展开。此外，由于复杂脑网络分析能够帮助人们从宏观的角度去认识人脑，从而发现脑疾病引起的结构和功能改变，为量化病人和正常被试之间的差异提供了新的测量手段。同时先进的图理论分析法也被广泛地用于脑网络研究中，为大脑分析提供了新的视角。目前基于结构磁共振成像和弥散磁共振成像构建脑结构网络的方法已经被用于脑疾病的应用研究中。然而，TS脑结构网络的研究目前还相对较少，TS患者尤其是儿童TS患者的全脑结构网络的拓扑改变尚未有更详尽的研究。

本研究基于弥散纤维束成像技术构建受试者的脑白质结构连接网络，然后基于图理论方法分析全脑大尺度结构连接网络的拓扑组织结构，揭示相比于健康儿童，TS患儿大脑结构网络的拓扑改变。结果表明尽管TS患儿组和正常组的脑结构网络都具有小世界属性，但患儿组脑结构网络全局拓扑属性发生了显著变化，主要反映为网络效率的降低。同时TS患儿组和正常组脑结构网络核心节点的分布具有高度的相似性，但患儿组一些脑区的节点效率值发生了显著性降低，涉及的区域不仅包括了感觉运动区域，还包括了视觉功能、默认模式网络和语言功能相关的区域。这些显著改变的脑结构网络拓扑度量指标表明了可能由于TS患儿运动抽动和发声抽动等因素的影响下，大脑中的神经网络进行了重组以适应这种抽动，进而导致大脑结构网络的异常发展。这些改变的脑网络的拓扑度量指标也是潜在的与TS病理高度相关的神经影像生物标记(neuroimaging biomarkers)。

已发表论文的详细信息：

[1]Hongwei Wen, Yue Liu, Islem Rekik, Shengpei Wang, Jishui Zhang, Yun Peng, Huiguang He. Disrupted Topological Organization of Structural Networks revealed by Probabilistic Diffusion Tractography in Tourette Syndrome Children. Human brain mapping. (5-Year IF: 5.638) (Neuroscience: Q1(38/256), Radiology Nuclear Medicine & Medical Imaging: Q1(8/124), Neuroimaging: Q1(2/14))