首发未服药重性抑郁症在情绪面孔加工任务和静息态下的脑网络模式研究

【摘要】目的：(1)使用首发未服药的青年重性抑郁症患者作为被试,排除共病、病程和药物等混淆因素的影响,探讨抑郁症患者的情绪加工功能损害及大脑网络功能连接的神经基础。(2)分别探索首发未服药青年重性抑郁症患者在情绪面孔加工任务下的任务相关网络和默认网络模式,讨论抑郁症患者的任务相关网络和默认网络的异常分布,以及两种网络之间的相互关系。(3)在全脑分析的基础上,使用多体素模式识别的方法,对抑郁症的功能连接异常进行探索。从宏观水平上对抑郁症患者的局部和整体大脑网络的变化进行研究。方法：(1)采用内隐情绪面孔加工任务,对29名首发未服药的青年重性抑郁症患者与性别、年龄及教育程度均匹配的33名正常人进行任务态fMRI数据采集,使用一般线性模型分析大脑在情绪面孔加工任务下的激活与负激活区域。(2)通过独立成分分析法,提取情绪任务加工状态下的抑郁组和正常组的默认网络分布,并与任务相关网络进行比较,将抑郁症患者的默认网络异常区域与行为学量表进行相关分析。(3)对同样的29名抑郁组被试和33名正常组被试进行静息态fMRI数据采集,计算两组被试在静息态下的全脑功能连接并将其作为特征,采用多体素模式分析方法对首发未服药的青年重性抑郁症患者与正常人进行分类判别。结果：(1)行为学结果显示,抑郁组和正常组在判断情绪面孔性别的反应时间上没有显著的组间差异,但组别和情绪类型存在边缘性显著的交互效应。抑郁组被试除对悲伤面孔的性别判断反应时慢于正常组外,对其他情绪面孔的性别判断反应时均快于正常组。(2)一般线性模型分析结果显示,与正常组相比,抑郁症患者的负性情绪面孔(包括恐惧、悲伤、愤怒)加工任务引起了显著的大脑激活减弱,不同情绪类型引起的异常激活模式不同。其中,悲伤面孔引起了楔前叶、小脑、舌回的激活减弱,而恐惧、愤怒面孔的异常激活模式类似,引起了海马、海马旁回、小脑、舌回的激活减弱。与静息组块比,任务在正常组引起了双侧楔叶、额叶、顶上小叶等区域的激活增强,以及双侧顶上回、额上回、前扣带回、颞上回等区域的激活减弱；任务在抑郁组也同样地引起了双侧楔叶、额叶等区域的激活增强,以及双侧顶叶、内侧前额叶、前扣带回、颞上回等区域的激活减弱。(3)独立成分分析的结果显示,两组被试的默认网络与任务负激活网络存在着大量重叠区域,主要包括内侧前额叶、腹侧扣带回、楔前叶等。两组被试默认网络的负相关网络分布也与任务的功能激活增强区域存在重叠,正常组重叠区域为右侧楔前叶,而抑郁组重叠区域为右侧额中回。与正常组相比,抑郁症患者的默认网络出现了双侧前额叶区域的功能连接减弱。相关分析的结果显示,抑郁症患者的默认网络功能连接减弱的脑区中左侧额上回的功能连接与非适应性认知情绪调节策略得分呈负相关。(4)多体素模式分析的结果显示,选择400个全脑功能连接特征时达到最佳泛化性能,线性核支持向量机的分类器泛化率达到91.9%,置信度为p<.0001。经统计,一致性特征共有272个,参与性特征共有631个,有50.4±1.2%的特征具有正的肯德尔相关系数,提示抑郁症患者与正常人相比出现了功能连接减弱。一致性特征所涉及到的脑区主要位于：默认网络(如内侧前额叶、角回、顶上回、顶下回)执行控制网络(背外侧前额叶)、情感网络(颞上回、扣带回、基底节、小脑)、视觉皮层网络(如梭状回、舌回、枕上回、枕中回、距状回)、感觉运动皮层网络(如中央前回、中央后回、旁中央小叶、运动辅助区)等。其中,权重较大的脑区包括眶额皮层、小脑、视觉加工皮层等。结论：(1)首发未服药的青年重性抑郁症患者在情绪面孔加工任务上存在异常的大脑激活模式,这可能与抑郁症患者的认知抑制过程受损有关,反映在抑郁症患者出现了心境一致性的加工偏向和注意力脱离困难,导致了部分与情绪认知调节相关的大脑区域产生了激活减弱。抑郁症患者在任务态下的默认网络出现了前额叶的功能连接减弱,且与消极认知情绪调节策略呈负相关,很有可能反映了重性抑郁症患者对情绪认知加工任务的内在监测能力不足,存在着与情绪认知调控有关的功能损害。(2)基于多体素模式的线性支持向量机分类器可以将首发未服药青年重性抑郁症患者较好地从正常人中识别出来,提示了静息态下抑郁症患者的全脑功能连接异常可以作为抑郁症临床诊断中潜在的有效生物标记。最具分辨力的全脑功能连接特征主要位于默认网络、认知控制网络、情感网络、视觉皮层网络等,支持了以往研究提出的心境障碍发病的共同神经通路理论。这些脑网络所包含的脑区在解剖学上各有重叠,在功能上也相互影响。因此,从整体的角度上去分析抑郁症患者各个大脑功能网络的变化及其相互联系的特点,有助于进一步理解抑郁症的神经病理机制和相关临床表现。
【作者】石湖清；
【导师】姚树桥；
【作者基本信息】中南大学，心理学，2014，博士
【关键词】重性抑郁症；情绪面孔加工；功能性核磁共振成像；默认网络；多体素模式分析；

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