北京理工大学杨国元副教授、武汉科技大学附属天佑医院高玉军副主任医师研究团队，在国际期刊《Nature Communications》上发表了一项突破性研究，首次揭示：青少年重度抑郁（MDD）可以基于信息动态模式分为两种截然不同的神经亚型。这项发现不仅可能解释为何同样的药物对某些人有效、对另一些人却无效，更可能改变未来抑郁症的诊断和治疗方式。

大脑皮层存在一条从“感官”到“联合”的功能轴（Sensory-Association Axis）：一端是初级感官区负责接收外部世界最原始的信息——看到的光、听到的声音、身体的触感；另一端是高级联合区负责整合信息、理解语言、规划未来、调节情绪，是我们“思考”和“自我意识”的核心。在健康青少年的大脑发育过程中，这条高速公路会逐渐从“以感官为主”转向“以联合为主”——这正是青春期认知能力飞跃的基础。但抑郁症可能让这条高速公路出现异常。

研究团队分析了302名青少年抑郁患者和207名健康对照的大脑静息态fMRI数据，通过先进的机器学习算法，成功将患者分为两类。亚型1的大脑表现出明显的“感官区域”重组。他们的初级视觉、听觉和运动皮层活动异常收缩，信息处理变得高度“模块化”——就像城市交通被分割成一个个孤立的小区，彼此不通。他们的信息流是“自下而上”（Bottom-up）的。亚型2则表现为“联合区”失灵，信息“卡”在出口，他们的大脑在高级联想区域（如后扣带回、顶叶皮层）出现扩张，信息流方向竟然是“自上而下”（Top-down）的——这意味着，他们的大脑试图用“高级认知”去强行解释或压制来自感官的信号。

图1. 青少年抑郁症亚型的功能梯度重组模式

研究人员进一步引入了信息分解理论（Information Decomposition），来探究大脑如何“加工”信息。其中冗余（Redundancy）表现为多个脑区传递相同的信息，提供稳定性，但缺乏灵活性。而协同（Synergy）表现为多个脑区交互产生新信息，是复杂认知的基础。研究人员发现在感官区，两个亚型都表现出协同能力下降、冗余信息增加，但亚型1的冗余程度更高。在联合区，亚型2却出现了冗余信息的异常升高，这可能是其“代偿”机制的体现。

图2. 青少年抑郁症亚型的信息动态交互

最后，团队还发现两种亚型背后的分子和遗传机制完全不同：亚型1 与突触结构重塑、神经元生长相关；亚型2 则与细胞内蛋白质运输、应激反应通路更密切。这意味着，未来的抗抑郁药可能需要针对亚型1的药物应促进神经可塑性，而针对亚型2的药物则需调节细胞应激和信号传导效率。这一发现在独立的公开数据集（CAT-D）中得到了稳定复现，证明了其可靠性和普适性。

原文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-026-69697-2

作者简介：

杨国元，北京理工大学前沿交叉科学院长聘副教授，主要研究方向集中在脑功能图谱与类脑模型、跨种族脑功能异质性、个体化脑网络与脑疾病机制。文章以第一/通讯作者（含共同）发表在 Nature Neuroscience，Nature Communications，Science Bulletin和AAAI等国际期刊和会议十余篇。主持和参与的科研项目包括科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大专项子课题，国家自然科学基金重点项目，国家自然科学基金青年项目，博士后面上一等项目和恩三基金项目等。担任中国脑成像联盟委员、Exploration期刊青年编委，并担任PNAS，Molecular Psychiatry等期刊审稿人。

高玉军，副主任医师、精神病学博士，主要工作与研究方向集中在精神医学临床诊疗、心理咨询与心理治疗、精神疾病相关神经精神机制研究等。以第一/通讯作者在Nature Communications等国际期刊上发表了多篇论文。主持和参与了湖北省科技厅、湖北省卫健委、武汉市青年医学骨干人才基金等多项省级科研项目。并担任包括《广西医科大学学报》、《医药导报》、《Frontiers in Neuroscience》等期刊的审稿专家。