孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder，ASD）是一类起病于儿童早期的神经发育障碍，核心表现包括社会交流与沟通困难、重复刻板行为以及感觉加工异常等。随着发病率和社会关注度不断提高，孤独症已成为儿童神经发育和公共健康领域的重要问题。理解孤独症，不仅要回答“大脑哪里不同”，更需要回答这些差异何时出现、如何随年龄演变，以及不同脑区是否遵循相同的发育轨迹。
近日，由电子科技大学发起的中国孤独症脑影像联盟（China Autism Brain Imaging Consortium，CABIC）在国际综合性学术期刊 Science Bulletin 发表题为 “Charting Brain Growth in Chinese Children with Autism” 的研究论文。研究整合全国多中心儿童脑影像数据，构建了大样本数据库，年龄覆盖 1.0—12.92岁，并在此基础上系统绘制了中国孤独症儿童从幼儿期到青春前期的大样本脑发育图表。
这项研究不仅描绘了中国孤独症儿童的大脑发育轨迹，更重要的是，以CABIC为基础，推动建立了国内首个多中心、面向科研共同体开放共享的孤独症脑影像数据资源，为中国孤独症脑科学研究提供了一个可以持续积累、共享和扩展的基础平台。
为什么需要中国人自己的孤独症脑影像数据库？
过去二十多年，磁共振成像等脑影像技术为研究孤独症提供了一扇观察发育中大脑的“窗口”。国际上，以 Autism Brain Imaging Data Exchange（ABIDE）为代表的大规模数据共享项目极大推动了孤独症脑影像研究的发展。然而，目前国际上大规模孤独症脑影像证据仍主要来自欧美人群，中国儿童、特别是低龄孤独症儿童的大样本脑影像资源相对有限，而这一时期恰恰是大脑快速发展以及孤独症核心症状逐渐显现的关键阶段。没有足够大样本的中国儿童数据，就很难真正描绘中国孤独症儿童的大脑发育规律。
从“各自的数据”到“共同的资源”：成立中国孤独症脑影像联盟
在这一背景下，由电子科技大学发起，中山大学、解放军总医院、北京师范大学、北京大学、广州市妇女儿童医疗中心、吉林大学第一医院、重庆医科大学附属儿童医院、哈尔滨医科大学、无锡市儿童医院、扬州大学附属医院、南京体育学院、贵州省康复医院、中国科学技术大学和华南师范大学等多家单位共同成立中国孤独症脑影像联盟（CABIC，联盟网站：https://php.bdnilab.com/）。本研究首先汇集了其中 11个研究中心已采集的结构磁共振和临床表型数据，所有数据在共享前均进行了匿名化处理，并经过相应伦理审批。本研究涉及的去标识化多中心脑影像数据已进入科学数据银行（https://www.scidb.cn/detail?dataSetId=d7e5ca3dd18c448a85bd7bf2a4b6bb40），研究机构可申请加入联盟并按照数据使用协议申请该数据。
给孤独症儿童的大脑画一张“成长曲线”
在多中心大样本数据库基础上，研究团队对大脑灰质体积、皮下灰质体积、白质体积、脑表面积和皮层厚度等多个脑结构测量指标进行了年龄建模，描绘了孤独症儿童和典型发育儿童从幼儿期到青春的大脑发育轨迹。
结果显示，孤独症儿童的大脑并不是一种静态的“差异”，而是表现出明显的动态发育变化。总体上，孤独症儿童的脑发育呈现“早期相对过度生长、随后发育速度减缓，并在儿童期不同阶段与典型发育儿童轨迹发生交叉”的动态变化模式。 这一规律在不同脑结构指标上的时间并不一致：灰质体积、皮下灰质体积和脑表面积在早期表现出较明显的相对增大，而随着年龄增长，部分指标逐渐转为相对降低；不同指标的发育转折大致出现在学龄前后至学龄期（图1）；进一步分析发现，这种异常发育并不是全脑同步发生的，而具有明显的脑区特异性。 多数脑区总体遵循“早期偏大、随后发育减缓”的趋势，但不同脑区的转折时间和轨迹形态不同；部分联合皮层较早出现异常，而一些皮下和边缘系统区域则表现出不同类型的发育变化（图2）。
图 1孤独症儿童与典型发育儿童全脑形态学测量指标的生长曲线。（a）孤独症儿童（红色）与典型发育儿童（蓝色）的灰质体积、皮层下灰质体积、白质体积、皮层表面积和平均皮层厚度随年龄的变化，实线为中位数，虚线为 2.5% 和 97.5% 百分位；（b）各指标的生长速率；（c）两组中位数曲线之差，高于零表示孤独症儿童偏高，低于零表示偏低，三角形标出两组曲线的交叉点。
图 2孤独症儿童与典型发育儿童各脑区灰质体积发育特征。(a) 孤独症儿童与典型发育儿童各n脑区灰质体积相对于该区域最大值的相对变化（基于 Desikan–Killiany 分区定义的34个双侧皮层脑区和12个皮下脑区）。(b)各脑区灰质体积发育转折年龄的汇总示意图。虚线框表示这些脑区未出现明确的发育转折点，即孤独症儿童与典型发育儿童（TDC）的发育曲线在该年龄区间不存在交点。(c) 脑区异常发育轨迹的分类及代表性脑区。红色：ASD中位数（第50百分位）；蓝色：TDC中位数（第50百分位）。
每个孩子都不一样
孤独症是一个“谱系”，个体之间差异很大。研究者计算了每名孤独症儿童的大脑偏离典型生长曲线的程度，发现这种偏离与年龄、性别以及社交反应量表的得分都有关联，但关联并不强。与社交困难关系最密切的是四个脑区：扣带回中部、额下回三角部、舌回和枕外侧皮层。换句话说，孤独症儿童在群体水平上有共同的发育变化，但每个孩子偏离的方式和程度各有不同。
与欧美数据比一比
研究者还用同样的方法分析了 ABIDE 中 5–13 岁儿童的数据。两个数据库中，典型发育儿童的生长曲线形状相近；孤独症儿童的曲线差别更大，差异最明显的是扣带回和皮层下结构。按智力水平分组后，智力中等及以上的中国孤独症儿童，其灰质和皮层厚度曲线与 ABIDE 相近，差异主要来自智力低于平均水平的孩子；而白质体积和皮层表面积在各个智力组都存在差异。然而，两个数据库在扫描设备、种族和智力分布上都不同，这部分比较只能描述差异，并不能说明差异从何而来。
局限性与下一步
作者也列出了研究的不足。第一，大多数孩子只扫描过一次，曲线反映的是不同年龄孩子之间的群体差异，而不是某一个孩子的真实成长轨迹。第二，2.5 岁以下和 3.5–6.5 岁的孩子数量偏少，落在这些年龄段的结果需要谨慎解读。此外，目前数据库主要包括结构磁共振和行为表型数据，联盟成员单位正在进一步采集和整合静息态功能磁共振、扩散磁共振等多模态脑影像数据。未来，随着更多研究机构加入、更多儿童和更多纵向数据不断汇入，CABIC将进一步从脑结构拓展到脑连接和脑功能研究，逐步建立更加完整的中国孤独症儿童脑发育参考体系。
从成立中国孤独症脑影像联盟，到建立国内首个多中心孤独症脑影像开放数据库，再到绘制大样本中国孤独症儿童脑发育图表，这项工作的核心价值不仅在于揭示了一组新的科学发现，更在于为中国孤独症脑科学建立了一个可持续积累、开放共享的大样本研究基础。
理解孤独症，需要理解脑发育；理解脑发育，则需要更大的数据尺度和更长的时间尺度。随着CABIC不断发展，这一平台有望为揭示孤独症的神经发育机制、理解个体差异以及探索更加精准的评估和干预策略提供重要基础。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927326012223#f0010
论文第一作者为电子科技大学生命科学与技术学院已毕业博士生李镭，现为美国斯坦福大学博士后；论文共同通讯作者为（按姓氏拼音排序）：重庆医科大学附属儿童医院蔡金华、电子科技大学陈华富、南京体育学院陈爱国、吉林大学第一附属医院贾飞勇、上海交通大学医学院附属儿童医院蒋昊翔、中山大学静进、重庆医科大学附属儿童医院李廷玉、解放军总医院李世俊、扬州大学附属医院王苇、哈尔滨医科大学王佳、哈尔滨医科大学武丽杰、贵州省康复医院尹训涛、北京大学张嵘、北京师范大学左西年。论文最后通讯作者为电子科技大学生命科学与技术学院段旭君。
