在2001年9月11日，世界贸易中心（WTC）的倒塌给无数人带来了深重的创伤。这场灾难不仅摧毁了建筑，更在许多救援人员的心中留下了难以磨灭的伤痕。据研究，约23%的WTC救援人员在事件后出现了创伤后应激障碍（PTSD）的症状。PTSD是一种严重的心理疾病，患者常常遭受创伤性记忆的侵扰，伴随着高度的应激反应和对周围环境的过度警觉。这些症状不仅影响患者的生活质量，也给他们的家庭和社会带来了沉重的负担。

尽管如此，PTSD的神经生物学机制仍然不甚明了。近年来，随着神经影像学技术的发展，科学家们开始探索PTSD患者大脑结构和功能的变化，试图找到能够解释这种疾病复杂性的生物标志物。其中，大脑灰白质对比度（Gray-White Contrast, GWC）作为一种潜在的生物标志物，引起了研究者的关注。GWC是通过磁共振成像（MRI）测量灰质和白质信号强度差异的指标，能够反映大脑皮层髓鞘化的健康状况。髓鞘是包裹在神经纤维上的脂质物质，对神经冲动的快速传导至关重要。因此，GWC的变化可能与PTSD患者出现的侵入性思维和情绪反应有关。

在世界贸易中心（WTC）救援人员中开展的新研究发现，患有慢性创伤后应激障碍（PTSD）的人群大脑结构发生了可测量的物理变化，这些变化与大脑两半球髓鞘化与未髓鞘化神经元（快速和慢速传导的神经细胞）的比例变化一致。这些变化与PTSD患者的再体验症状最为密切相关。

这项研究发现的皮层差异，可能作为慢性PTSD患者大脑健康受损的替代生物标志物，同时也可能为早期筛查策略提供依据。

在世界贸易中心倒塌后，许多人经历了严重的创伤，约23%的WTC救援人员出现了PTSD。这种疾病部分表现为与触发事件相关的创伤性记忆的不受控制的侵入，伴随着应激反应的增强和对周围环境的高度警觉。

《Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging》杂志主编、加州大学欧文分校医学院的Cameron S. Carter博士评论说：“尽管以往的研究为理解神经生物学变化在PTSD中的作用提供了线索，但迄今为止，皮层微结构的重要性以及皮层髓鞘化的角色尚未被充分理解。”

该研究使用了灰白质对比度（GWC）神经影像学技术，这是一种基于MRI的技术，有望增强对创伤个体神经健康的研究。GWC是通过比较灰质和白质信号强度的差异来衡量的。GWC作为皮层髓鞘化密度的代理指标，通过检测白质和灰质界面处信号强度的差异来评估其模糊程度。对比度的增加代表了灰质与脑白质之间更清晰的边界，表明从灰质到白质的健康过渡。边界不清晰（低GWC）则暗示髓鞘（脂肪绝缘层）的异常浓聚，指向大脑处理速度和一致性的中断。

研究结果表明，PTSD患者表现出全脑GWC降低（Cohen's d=0.47, p=0.022），在多变量调整后的泛区域多水平广义线性模型中，这种差异更为显著（Cohen's d=0.86, p<0.001）。PTSD患者在全脑范围内表现出GWC降低，特别是在额叶、顶叶和颞叶区域，这些区域的GWC降低在经过多重比较校正后仍具有统计学意义（FDR<0.05）。在PTSD患者中，GWC与整体PTSD症状严重程度呈负相关（r=-0.24），在再体验症状亚域中相关性最强（r=-0.28）。特别是在额下回三角部（Pars Triangularis），GWC与所有症状亚域的严重程度均呈负相关（r=-0.37）。GWC与皮层分形维数、皮层自由水分数、特征路径长度以及大脑皮层和小脑皮层厚度均无显著相关性。而且将GWC与其他神经影像学指标结合的逻辑回归模型在区分PTSD患者和对照组方面表现出中等准确性（AUC=0.77, 95%CI=[0.67-0.86]），但该模型尚未在独立测试集中进行验证。

图1 PTSD 患者与创伤暴露对照组在感兴趣区域的灰白质对比度（GWC1,20）差异柱状图

图2 慢性 PTSD 患者的灰白质对比度（GWC）广泛降低

研究表明，慢性PTSD患者表现出全脑GWC降低，特别是在额叶、顶叶和颞叶区域。GWC降低与PTSD症状严重程度相关，尤其是在再体验症状亚域中。此外，GWC与其他已知的PTSD神经影像学指标无显著相关性，提示GWC可能反映了PTSD的独立神经生物学特征。这些发现支持了GWC作为PTSD潜在生物标志物的可能性，并可能有助于未来的诊断和治疗研究。

图3 基于四种皮层指标和综合模型的 PTSD 分类器模型

“通过改变采样信号的深度，我们能够确定变化的方向和位置。”该研究的主要研究者Sean A.P. Clouston博士解释说。

“能够改变灰质信号的东西很少，因此我们相信这一发现可能反映了灰质中髓鞘化神经元浓度的变化。我们随后将GWC与其他先前与WTC相关PTSD相关的皮层健康指标进行了比较。”

评估了99名WTC救援人员的结构脑成像图像后，研究人员发现在患有PTSD的人群中，大脑两半球的皮层灰质中GWC发生了广泛变化。GWC的降低可能意味着这些区域的髓鞘含量比没有PTSD的创伤暴露者正常情况更多。他们还发现GWC可以与其他皮层健康指标结合，以提高帮助客观识别患有PTSD的WTC救援人员的能力。

目前尚无客观方法来验证报告PTSD症状的人是否真的患有该疾病，或者它是否是多种可能疾病中的一种。症状在个体之间也可能有所不同。测量GWC对比度可能有助于改善诊断，尤其是与其他诊断方法结合使用时。

“多年来，PTSD的生物学检测一直困扰着研究人员，但我们的研究表明，现代分析方法可能开始揭示这种疾病的脑部特征。”共同研究者Roman Kotov博士指出。

研究人员惊讶地发现大脑的大部分区域都存在广泛的机能障碍。这些结果对于慢性PTSD患者的大脑健康也具有重要意义，因为中间神经元促进了跨症状的协调思维。中间神经元发生变化的个体通常会经历影响身体功能的变化，可能导致运动问题和残疾。这些发现指向了诊断和治疗的新方法。

参考文献

Zhou JW, Huang C, Vaska P, et al. Reduced gray-white contrast in chronic post-traumatic stress disorder in World Trade Center responders. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging 2025;S2451902225003337; doi: 10.1016/j.bpsc.2025.10.018.

资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2025-12-ptsd-world-center-linked-physical.html

编译：柴逸凡

审核：薛晓萌