多动症大脑结构网络神经及分泌的变化研究
摘要： 多动症（Attention Deficit Hyperactivity Disorder，ADHD）是一种常见的神经发育障碍性疾病，其发病机制涉及大脑结构网络、神经递质等多方面的特殊变化。本文旨在综合阐述多动症患者大脑结构网络连接异常、神经递质分泌失衡等相关变化，以深入理解该疾病的神经生物学基础，为其诊断、治疗及进一步研究提供参考依据。
一、多动症患者大脑结构的改变
多动症患者大脑结构在多个区域存在异常。前额叶皮质是与注意力、执行功能密切相关的区域，研究发现多动症患者前额叶皮质体积减小，尤其是在背外侧前额叶皮质部分，这种体积的减少可能导致其对注意力的调控能力下降。海马体在学习与记忆过程中起着关键作用，多动症患者海马体体积也有缩小趋势，这或许与他们在学习新知识和记忆信息方面存在困难有关。此外，小脑蚓部体积异常也是多动症大脑结构变化的一个特征，小脑蚓部与运动协调和认知功能相关，其体积改变可能影响患者的运动控制和部分认知功能表现。
二、大脑结构网络连接异常
1. 默认模式网络（DMN）
默认模式网络在静息状态下活跃，与自我参照思考、记忆检索等内部认知过程有关。多动症患者的默认模式网络内部连接增强，且与其他任务相关网络（如执行控制网络）之间的连接减弱。这种连接模式的失衡可能使得患者在需要集中注意力执行任务时，难以从自我关注的默认状态转换到任务导向状态，从而表现出注意力分散、难以专注的症状。
2. 额顶网络（FPN）
额顶网络主要参与高级认知控制功能，如工作记忆、注意力转移等。多动症患者额顶网络内的功能连接存在异常，其连接强度降低，这可能削弱了大脑对复杂认知任务的整合与处理能力，导致患者在面对需要多步骤思考、注意力灵活切换的任务时表现不佳，如在学习、完成作业等情境中容易出错和分心。
三、神经递质分泌失衡
1. 多巴胺
多巴胺是一种重要的神经递质，在大脑的奖赏系统、运动控制和认知功能调节中发挥关键作用。多动症患者脑内多巴胺分泌失衡，主要表现为多巴胺转运体活性异常升高，导致突触间隙多巴胺水平相对降低。前额叶皮质等区域多巴胺不足可能损害患者的注意力、工作记忆和执行功能，因为多巴胺对这些认知过程的神经环路有重要的调节作用。同时，多巴胺在基底神经节的异常也与多动症患者的多动、冲动行为相关，该区域多巴胺失衡影响了运动控制的神经回路稳定性。
2. 去甲肾上腺素
去甲肾上腺素参与大脑的觉醒、注意力和应激反应调节。多动症患者去甲肾上腺素系统功能异常，其蓝斑核等去甲肾上腺素能神经元的活性和分泌调节出现紊乱。这可能导致患者在维持觉醒状态和对环境刺激的注意力反应方面出现问题，例如在课堂或其他需要持续集中注意力的场景中，容易出现困倦、注意力不集中，对周围信息的警觉性降低，难以快速有效地对重要信息做出反应。
四、大脑白质完整性受损
多动症患者大脑白质的完整性受到破坏，主要体现在白质纤维束的微观结构异常。例如，连接前额叶皮质与其他脑区的胼胝体、扣带束等白质纤维束存在髓鞘化异常、纤维密度降低等情况。白质纤维束的完整性对于大脑各区域之间的信息快速准确传递至关重要，其受损会导致神经信号传导延迟和错误，进一步影响大脑不同功能网络之间的协同工作。如前额叶皮质与顶叶皮质之间的信息交流不畅，使得患者在整合感觉信息、进行认知决策等方面出现障碍，表现为对复杂任务的处理速度减慢、反应时延长等。
五、脑功能激活异常
1. 注意力任务相关脑区
在执行注意力任务时，多动症患者大脑激活模式与正常个体存在明显差异。正常情况下，额叶、顶叶等脑区会协同激活以维持注意力集中，而多动症患者这些区域的激活程度减弱，且激活的时间进程也存在延迟。例如在持续注意力任务中，患者前额叶皮质的激活不足，无法有效地对注意力资源进行调配和监控，导致注意力容易分散，难以长时间专注于任务目标。
2. 奖赏相关脑区
当面对奖赏刺激时，多动症患者脑内奖赏系统的激活也不同于常人。其腹侧被盖区、伏隔核等奖赏相关脑区的激活幅度和持续时间发生改变，这可能影响患者对奖赏的敏感性和期待，进而与他们的行为动机和自我控制能力相关。例如，患者可能对即时小奖赏过度敏感，而难以忍受延迟满足以获取更大的长期奖赏，从而表现出冲动性的行为选择。
六、神经炎症反应与多动症
越来越多的证据表明，神经炎症反应在多动症的发病机制中可能起到一定作用。多动症患者大脑内存在神经炎症标志物水平的升高，如小胶质细胞激活、炎症细胞因子分泌增加等。神经炎症可能通过多种途径影响大脑神经细胞的功能和存活，破坏大脑的正常结构和网络连接。例如，炎症反应可能干扰神经递质的合成、释放与代谢，进一步加重多巴胺、去甲肾上腺素等神经递质的失衡；同时，炎症介导的神经毒性作用可能损害神经元的突触可塑性，影响大脑的学习与记忆功能相关的神经环路，使得多动症患者的认知功能障碍更加严重。
七、遗传因素对大脑变化的影响
多动症具有较高的遗传度，遗传因素在大脑结构网络神经及分泌变化中起着重要作用。特定的基因变异与多动症相关大脑变化密切联系，例如一些与多巴胺转运体、多巴胺受体相关的基因多态性，可影响多巴胺在突触间隙的浓度和作用效能，进而导致大脑前额叶皮质等区域的多巴胺能神经传递异常，引发大脑结构和功能的一系列改变。此外，遗传因素还可能通过调控神经发育过程中的细胞分化、迁移和突触形成等环节，影响大脑白质的发育和神经网络的构建，使得多动症患者从神经发育早期就逐渐形成大脑结构网络连接异常和神经递质分泌失衡的基础，在成长过程中逐渐表现出多动症的临床症状。