哌甲酯能补救注意力缺陷/多动症儿童的异常大脑网络动态：一项随机对照试验

注意力缺陷/多动症（ADHD）是儿童时期最常诊断的神经发育障碍之一。多动症的临床症状包括注意力不集中、多动和冲动，这些症状被认为来自于注意力和认知控制回路的功能障碍。多动症的不良后果往往持续到青春期，直至成年，导致学术、社会和就业困难。因此，多动症的早期治疗对于改善受影响儿童的认知和行为结果至关重要。

哌甲酯是一种兴奋剂，被广泛用作治疗多动症的一线药物，已被证明可以改善多动症儿童的认知表现，并改善注意力不集中、多动和冲动症状。然而，大约30%的多动症儿童对哌甲酯没有反应，而且没有可靠的预测个体患者反应的因素。脑成像研究表明，哌甲酯改变了与持续注意力和抑制性控制任务表现相关的额叶和顶叶皮层激活。大规模脑回路的损害现在被认为是多动症的突出神经生物学特征。然而，人们对哌甲酯补救ADHD症状和认知缺陷的脑回路机制知之甚少。了解哌甲酯对与认知控制有关的大脑功能回路的影响，对于阐明多动症的病理生理学至关重要，并有可能为治疗反应的个体差异来源提供信息，以及开发有助于治疗决策的临床过程的有力预测因素。

研究目的：

本研究集中探索单剂量渗透性释放口服系统哌甲酯是否能补救注意力缺陷和认知控制网络功能回路动态的异常（这些都与ADHD有关系）。

研究方法：

采用随机安慰剂对照的双盲交叉设计，来研究哌甲酯对ADHD儿童的SN、FPN和DMN之间动态功能脑回路的影响。在哌甲酯和安慰剂条件下，对27名ADHD儿童的动态脑回路测量进行了检查，并与49名典型发育（TD）儿童的基线数据进行了对比。我们首先检验了哌甲酯能补救多动症儿童的持续注意力缺失的假设。然后，我们检验了哌醋甲酯能补救SN、FPN和DMN之间异常的动态时变交叉网络相互作用的假说。最后，我们探讨在安慰剂条件下动态时变交叉网络相互作用是否能预测哌甲酯对持续注意力的影响。

研究结果：

在两种给药条件下，检查了ADHD儿童的显著性（SN）、额顶叶（FPN）和默认模式（DMN）网络之间的动态时间变化的交叉网络互动，并与TD儿童进行比较。与安慰剂条件相比，哌甲酯改善了多动症儿童在连续表现任务中的持续注意力。安慰剂条件下的多动症儿童在SN、FPN和DMN之间的动态时变交叉网络相互作用方面表现出异常，而哌甲酯则对其进行了补救。多变量分类分析证实，哌甲酯能补救异常的动态脑网络相互作用。此外，安慰剂条件下的动态时变网络互动预测了哌甲酯诱导的ADHD儿童持续注意力改善的个体差异。这些发现表明，单剂量的哌甲酯可以补救ADHD儿童持续注意力的缺陷和认知控制回路的异常脑回路动态。研究结果确定了一种新的脑回路机制，它是ADHD的一线药物治疗的基础，并可能为评估治疗效果提供临床上有用的生物标志物。

研究结论：

本研究的随机安慰剂对照的双盲交叉研究首次表明，单剂量的哌醋甲酯可以改善持续注意力，并补救ADHD儿童认知控制回路中的异常脑回路动态。我们的研究结果为多动症患者成功服用哌甲酯的大脑机制提供了新的见解，并可能导致评估多动症治疗的临床有用的生物标志物。更为普遍的是，显著性网络相关的交叉网络动力学提供了一个新的和简明的基于系统神经科学的定量模板，用于研究治疗精神病和神经系统疾病的认知和注意力缺陷的疗法的神经后果。重要的是，我们的研究解决了我们对多动症儿童认知控制回路中多巴胺能作用的基本空白。

参考文献：

Mizuno Y, Cai W, Supekar K, Makita K, Takiguchi S, Tomoda A, Menon V. Methylphenidate remediates aberrant brain network dynamics in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: A randomized controlled trial. Neuroimage. 2022 Aug 15;257:119332. doi: 10.1016/j.neuroimage.2022.119332. Epub 2022 May 28. PMID: 35640787; PMCID: PMC9286726.