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Large-scale functional brain networks of maladaptive childhood aggression identified by connectome-based predictive modeling

侵略 心理学 连接体 概化理论 临床心理学 神经科学 认知 发展心理学 功能连接 精神科
作者
Karim Ibrahim,Stephanie Noble,George He,Cheryl Lacadie,Michael J. Crowley,Gregory McCarthy,Dustin Scheinost,Denis G. Sukhodolsky
出处
期刊:Molecular Psychiatry [Springer Nature]
卷期号:27 (2): 985-999 被引量:19
标识
DOI:10.1038/s41380-021-01317-5
摘要

Disruptions in frontoparietal networks supporting emotion regulation have been long implicated in maladaptive childhood aggression. However, the association of connectivity between large-scale functional networks with aggressive behavior has not been tested. The present study examined whether the functional organization of the connectome predicts severity of aggression in children. This cross-sectional study included a transdiagnostic sample of 100 children with aggressive behavior (27 females) and 29 healthy controls without aggression or psychiatric disorders (13 females). Severity of aggression was indexed by the total score on the parent-rated Reactive-Proactive Aggression Questionnaire. During fMRI, participants completed a face emotion perception task of fearful and calm faces. Connectome-based predictive modeling with internal cross-validation was conducted to identify brain networks that predicted aggression severity. The replication and generalizability of the aggression predictive model was then tested in an independent sample of children from the Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) study. Connectivity predictive of aggression was identified within and between networks implicated in cognitive control (medial-frontal, frontoparietal), social functioning (default mode, salience), and emotion processing (subcortical, sensorimotor) (r = 0.31, RMSE = 9.05, p = 0.005). Out-of-sample replication (p < 0.002) and generalization (p = 0.007) of findings predicting aggression from the functional connectome was demonstrated in an independent sample of children from the ABCD study (n = 1791; n = 1701). Individual differences in large-scale functional networks contribute to variability in maladaptive aggression in children with psychiatric disorders. Linking these individual differences in the connectome to variation in behavioral phenotypes will advance identification of neural biomarkers of maladaptive childhood aggression to inform targeted treatments.
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