青少年吸烟者结构脑网络的可控性分析

目的 基于控制和脑网络理论来探讨青少年吸烟者结构脑网络的可控性变化，考察可控性指标是否可以作为预测青少年吸烟者睡眠情况的有力因子。方法 在内蒙古科技大学筛选出50例青少年吸烟者和51例健康对照者。基于弥散张量成像（DTI）构建每例受试者的基于各项异分数（FA）加权矩阵的结构脑网络。依据控制和脑网络理论计算平均可控性和模态可控性。采用双样本t检验进行组间差异比较，采用Pearson相关性分析对存在组间差异脑区的平均可控性和模态可控性与Fagerstr?m尼古丁依赖测试（FTND）进行相关性分析。选取可控性得分在前10%的节点作为超级控制器，最后采用反向传播（back Propagation，BP）神经网络来预测青少年吸烟者的匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）。结果 吸烟组的背外侧额上回、辅助运动区、豆状核壳、豆状苍白球脑区的平均可控性，以及眶部额下回、辅助运动区、回直肌、后扣带回的模态可控性，均与健康对照组有显著性差异（Pr=0.380 1，P=0.006 5），模态可控性与FTND呈负相关（r=0.329 2，P=0.019 6）；利用可控性指标预测青少年PSQI睡眠指数时，平均可控性的预测效果（R=0.722 81）要优于模态可控性的预测效果（R=0.602 26）。结论 青少年吸烟者结构脑网络的可控性存在异常，其可控性指标可以有效预测其睡眠情况，可为评估其认知功能损伤提供影像依据。