前沿综述：绘制大脑因果图
绘制人脑功能图是神经科学的一个长期目标，它有望为脑部疾病新疗法的开发提供信息。早期的人脑功能图是基于导致功能障碍的脑损伤或脑刺激的位置绘制的。随着时间的推移，这种方法在很大程度上被功能性神经成像等技术所取代，这些技术可以识别人的行为或症状与哪些大脑区域的活动相关。尽管这些技术具有优势，但它们揭示的是相关性，而不是因果关系。这给解释这些工具产生的数据，并利用它们开发大脑疾病的治疗方法带来了挑战。因此，基于脑病变和脑刺激的人脑功能因果图的回归研究正在进行中。新方法可以将这些因果信息源与现代神经成像和电生理学技术相结合，以获得对大脑特定区域功能的新见解。2022年4月发表于 Nature Reviews Neuroscience 的综述文章"绘制人脑功能因果图"，为转化性研究提供了因果关系的定义，提出了一个连续统一体来评估人脑图谱研究中因果信息的相对强度，并讨论了因果脑图谱的最新进展及其与开发治疗的相关性。
研究领域：神经科学，因果推理
倪琴| 编译
邓一雪| 编辑
Causal mapping of human brain function
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41583-022-00583-8
前言
人脑图谱研究通常依赖于症状或行为的神经生理学相关性。这种方法已经产生了大量关于大脑组织的知识，但这些知识并没有常规地转化为治疗靶点。相关性和因果关系之间的差异可能是缺乏转化的一个重要原因。更广泛地采用因果方法可以帮助我们提高将大脑定位结果转化为成功干预的能力。使用脑病变和脑刺激进行的因果图研究有助于形成主流的临床治疗方法，如针对帕金森病的脑深部刺激（DBS）和针对重度抑郁症的经颅磁刺激（TMS）。这些成功可能会为基于人脑功能因果图的新治疗靶点的确定提供路线图。
在这篇综述中，文章提供了因果关系的临床相关定义，总结了因果脑图绘制的不同方法，提出了在脑图绘制研究中评估因果关系强度的框架，并描述了如何将这些研究转化为神经精神障碍的解剖学靶向治疗。
一、人脑绘图与因果推理
人类大脑绘图：早期的大脑图谱基于直接导致功能改变的病变或刺激部位。然而，在二十世纪后半叶，伴随着损伤和刺激研究的减少（图1），功能性神经成像得以出现。神经成像技术可以对包括健康人在内的无损伤患者的大脑功能进行无创成像。神经成像通常与先前的病变和刺激结果相关联，它为语言和记忆等复杂功能提供了额外的见解。然而，这种新的能力是有代价的，因为这些相关的工具远离了大脑损伤和疾病可能产生的因果推断和大脑刺激。尽管功能性神经成像很受欢迎，但它并没有带来新的临床治疗方法的发展。这导致了一些文章强调人类神经科学中的因果差距，以及将功能性神经成像与因果技术相结合的必要性。
因果推理：因果推理的历史主要集中在解决一个基本的问题上——要得出干预会导致什么结果的结论，必须确定如果没有干预会发生什么。根据反事实的定义，如果一项活动发生了变化，之后会发生什么是不可观察的。因此，确定的因果推断是不可能的。相反，研究人员通过研究的影响（如大脑活动的局部性中断），做出谨慎的假设来估计反事实。
脑图中的因果推理：人脑图谱研究人员经常试图通过因果推理来实现两个目标之一。本文综述了症状定位（神经或精神问题与特定大脑区域相联系的过程）的目的，旨在确定症状与神经解剖之间的因果关系。当症状被成功定位后，可能通过调节相应的神经解剖学来治疗。第二个目标是绘制信息流的方向图，旨在了解一个大脑区域如何对另一个区域产生因果影响。这些实验试图通过各种有效连通性的测量来估计大脑中两个或多个节点之间信息流的方向。Box1总结了症状定位的不同方法，Box2总结了测量有效连通性的不同方法。
Box1
绘制症状或行为的神经成像技术
一些症状定位方法可以产生比其他方法更强的因果推断（图2）。值得注意的是，当与因果技术结合时，许多相关技术可以提供有用的补充信息。
无任务的神经成像
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