南加州大学研究发现大脑重新布线机制，或有助于中风康复
来自国际ENIGMA合作的研究发现，严重运动障碍的中风幸存者，其未受损区域显示出大脑“年轻化”迹象，提示存在补偿性神经可塑性。
在《柳叶刀数字健康》发表的一项新研究中，南加州大学马克和玛丽·史蒂文斯神经影像与信息学研究所（Stevens INI）的科学家发现，中风后严重身体损伤的人的大脑可能会以意想不到的方式重新组织，在未受损区域显示出“更年轻”的大脑结构，以适应损伤。
这项国际研究工作是增强神经影像遗传学通过荟萃分析（ENIGMA）中风康复工作组的一部分，该工作组分析了来自8个国家34个研究中心的500多名中风幸存者的脑部扫描。研究人员利用在数万次MRI扫描上训练的深度学习模型，估计了每个半球不同区域的“大脑年龄”，以了解中风损伤如何影响大脑结构和恢复。
“我们发现，较大的中风会加速受损半球的老化，但矛盾的是，使大脑对侧显得更年轻，”南加州大学凯克医学院神经学研究副教授、该研究的共同资深作者Hosung Kim博士说。“这种模式表明大脑可能正在重新组织自己，本质上使未受损的网络恢复活力，以补偿失去的功能。”
研究团队使用了一种称为图卷积网络的高级人工智能形式，从MRI数据中预测18个大脑区域的生物年龄。一个人预测的大脑年龄与其实际实际年龄之间的差异，称为大脑预测年龄差（brain-PAD），可作为神经健康的敏感标记。
当团队将这些测量值与运动表现评分相关联时，他们发现了一个引人注目的模式：即使经过6个月以上的康复，严重运动障碍的中风幸存者，在病灶对侧区域（尤其是参与运动规划、注意力和协调的关键系统——额顶叶网络）显示出比预期更年轻的大脑年龄。
“这些发现表明，当中风损伤导致更大的运动丧失时，大脑对侧未受损区域可能会适应以帮助补偿，”Kim解释道。“我们在对侧额顶叶网络中看到了这一点，该网络显示出更‘年轻’的模式，并且已知支持运动规划、注意力和协调。与其说这表明运动完全恢复，不如说这反映了大脑在受损运动系统无法正常运作时试图调整。这为我们提供了一种传统成像无法捕捉的神经可塑性观察方式。”
该研究通过ENIGMA进行，这是一个全球联盟，联合了来自50多个国家的数据，以更好地了解跨疾病的大脑。研究人员协调了数十个队列的MRI数据和临床测量，以建立世界上同类最大的中风神经影像数据集。
“通过汇集全球数百名中风幸存者的数据，并应用尖端人工智能，我们可以检测到在较小规模研究中不可见的微妙大脑重组模式。这些慢性中风患者大脑区域差异老化的发现，最终可能指导个性化康复策略，”Stevens INI主任、南加州大学教务长教授Arthur W. Toga博士说。
该团队计划扩大其工作，包括纵向研究，追踪患者从中风康复的急性期到慢性期。通过观察大脑老化和重组模式随时间的发展，临床医生可能能够根据每个患者独特的神经适应过程定制干预措施，最终在不久的将来改善康复结果和生活质量。
通过观看Stevens INI制作的视频，了解关于对侧神经可塑性与运动障碍之间关联的更多信息。
关于研究
题为“深度学习预测MRI区域大脑年龄揭示慢性中风严重运动障碍相关的对侧神经可塑性：一项全球ENIGMA研究”的研究，由美国国立卫生研究院（NIH）拨款R01 NS115845资助，并得到了来自不列颠哥伦比亚大学、莫纳什大学、埃默里大学和奥斯陆大学等机构的国际合作者的支持。
关于ENIGMA中风康复工作组的更多信息，请访问其官方网站。
期刊：《柳叶刀数字健康》
DOI：10.1016/j.landig.2025.100942
研究方法：荟萃分析
研究对象：人类
文章标题：通过深度学习得出的MRI区域大脑年龄与慢性中风对侧神经可塑性和运动障碍之间的关联（ENIGMA）：一项多队列、回顾性观察研究
文章发表日期：2026年1月22日
利益冲突声明：SCC是Alevian、Astellas、Bayer、BlueRock Therapeutics、BrainQ、Constant Therapeutics、Medtronic、MicroTransponder、Myomo、Myrobalan、NeuroTrauma Sciences、Simcere和TRCare的顾问。CAH曾担任MagStim和Roswell Park Cancer Institute的顾问，并且是BrainsWay的员工。AB曾担任Eisai、Eli Lilly、Novo Nordisk和Roche科学顾问委员会成员；是国际中风基因组学联盟2025-27年荣誉主席；是澳大利亚痴呆症协会的医学顾问；并获得了Lilly参加澳大利亚痴呆症研究论坛（2025年6月，珀斯）的支持。LTW是baba.vision的股东和研究顾问。BH报告与Fourier Technology有临床合作关系。FP因EISAI的教育活动获得酬金。NJ获得了南加州大学的演讲酬金，并担任国家心理健康顾问委员会高维数据集成员。CJW获得《中风康复与康复》第二版（Demos Medical Publishing）的版税；是MicroTransponder和MedRhythm的顾问；并且是Enspire深部脑刺激治疗数据安全与监测委员会成员。
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