抑郁癥是全球最普遍的精神障礙之一,終生患病率為15%至18%。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)2023年的報(bào)告,全球約5%的人口受到抑郁癥影響。關(guān)于抑郁癥病理生理學(xué)的探索,目前研究重點(diǎn)關(guān)注單胺假說(shuō)、炎癥、下丘腦-垂體-腎上腺軸變化、神經(jīng)可塑性、遺傳因素、以及功能性腦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的異常連接等方向。盡管取得了重大進(jìn)展,抑郁癥的病理生理學(xué)仍未完全闡明。經(jīng)顱磁刺激結(jié)合腦電圖(TMS-EEG)是一種強(qiáng)大的多模態(tài)成像技術(shù),可以高時(shí)間分辨率研究皮層反應(yīng)性和區(qū)域連接性。與傳統(tǒng)神經(jīng)影像技術(shù)相比,TMS-EEG可捕捉特定皮層區(qū)域的內(nèi)在特性,而無(wú)需被試主動(dòng)參與。該方法還允許在行為和病理狀態(tài)下檢查神經(jīng)環(huán)路活動(dòng)和連接性。四川大學(xué)華西醫(yī)院鄭重教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合成都中醫(yī)藥大學(xué)金榮疆教授及李涓教授團(tuán)隊(duì)采用在線 TMS-EEG 設(shè)計(jì),通過(guò)外部刺激誘發(fā)皮層響應(yīng),實(shí)時(shí)觀察微狀態(tài)變化,揭示抑郁癥患者大腦網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部刺激的動(dòng)態(tài)重組能力。一、方法:1、研究方法:
采用橫斷面研究設(shè)計(jì),納入抑郁癥組60人和健康對(duì)照組60人。
2、EEG采集方案:
采用TMS-EEG同步設(shè)計(jì),在TMS刺激期間,使用TMS兼容 64 通道EEG帽和高阻抗放大器(BE Plus Pro Advanced, EB Neuro)同時(shí)記錄EEG信號(hào)。根據(jù)研究設(shè)計(jì),僅使用 46 個(gè)電極用于數(shù)據(jù)采集,其余通道未使用以優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量并最小化噪聲干擾。采樣率 5000 Hz,以雙側(cè)乳突為參考,記錄電極阻抗保持在 10 kΩ 以下。
3、TMS刺激方案:TMS使用8字線圈(M-100 Ultimate, 英智科技),刺激靶點(diǎn)為左側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層(M1),刺激強(qiáng)度為90%靜息運(yùn)動(dòng)閾值,刺激頻率為0.5 Hz,共120個(gè)脈沖。被試在光線昏暗的安靜房間中采集4分鐘閉眼腦電數(shù)據(jù)。二、結(jié)果:傳統(tǒng) EEG 通常側(cè)重于時(shí)間域或頻率域分析,依賴預(yù)設(shè)電極位點(diǎn),可能忽略腦全局活動(dòng)的空間特征。而 微狀態(tài)分析是一種時(shí)空整合方法,可在毫秒級(jí)時(shí)間分辨率下提取全腦功能網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)組織結(jié)構(gòu)。微狀態(tài)地形圖

聚類分析確定4類微狀態(tài)(MS1、MS2、MS3、MS4)。

微狀態(tài)參數(shù)抑郁癥患者表現(xiàn)出一種特征性的動(dòng)態(tài)模式,其特點(diǎn)是在MS1和MS4之間頻繁的雙向轉(zhuǎn)換以及 MS3的功能作用減弱,這表明患者的感知-默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)環(huán)路增強(qiáng)以及執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能受到抑制。

抑郁癥患者和健康對(duì)照者的微狀態(tài)類別的平均覆蓋率(A)、平均持續(xù)時(shí)間(B)、平均出現(xiàn)率(C)
相比健康組,抑郁癥組表現(xiàn)出 MS1 的覆蓋率顯著增加,而 MS3 的覆蓋率顯著降低(某一類微狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間占記錄總時(shí)長(zhǎng)的百分比);
抑郁癥組的 MS3 平均持續(xù)時(shí)間顯著縮短,而 MS4 的持續(xù)時(shí)間在患者中顯著延長(zhǎng)(某一類微狀態(tài)每次出現(xiàn)時(shí)的平均維持時(shí)間);抑郁癥組的 MS3 出現(xiàn)率顯著降低,而其他類型未發(fā)現(xiàn)顯著差異(某一類微狀態(tài)每秒出現(xiàn)的平均次數(shù))。
不同微狀態(tài)類別的平均轉(zhuǎn)換率
抑郁癥組表現(xiàn)出從 MS1 轉(zhuǎn)換到 MS4 ,且從 MS4 轉(zhuǎn)回 MS1 的概率均增加;抑郁癥組從 MS4 轉(zhuǎn)換 MS3 的概率降低。微狀態(tài)地形圖與空間相關(guān)性抑郁癥患者表現(xiàn)出更為分散的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接。

健康對(duì)照組中,MS1 - MS4 表現(xiàn)出中等程度的正空間相關(guān)性,而在抑郁癥組中這種相關(guān)性顯著降低;MS1 - MS3 在抑郁癥患者和健康對(duì)照組中均呈現(xiàn)負(fù)空間相關(guān)性,且在抑郁癥患者中相關(guān)性更強(qiáng)。微狀態(tài)參數(shù)與臨床結(jié)果相關(guān)性

抑郁癥組 HAMD-24 評(píng)分與微觀狀態(tài) MS3 的相關(guān)性
在抑郁癥患者中,HAMD-24 評(píng)分與 MS3 的微狀態(tài)參數(shù)(覆蓋率、持續(xù)時(shí)間和出現(xiàn)率)呈弱至中度負(fù)相關(guān);
此外,因素分析評(píng)分與 MS3 的覆蓋率呈弱負(fù)相關(guān),包括焦慮軀體化、認(rèn)知障礙、阻滯癥狀、睡眠障礙和絕望感。三、結(jié)論:抑郁癥患者表現(xiàn)出微狀態(tài) MS1 的覆蓋率增加:MS1 主要位于雙側(cè)外側(cè)頂葉和顳中回,反映了默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(DN)的一部分,MS1增強(qiáng)的連接性與抑郁癥患者的悲觀情緒增加有關(guān),并被認(rèn)為導(dǎo)致了抑郁癥患者的核心認(rèn)知和情感偏差。抑郁癥患者 MS3 的覆蓋率、持續(xù)時(shí)間和出現(xiàn)率降低:MS3 源于枕葉皮層、右側(cè)島葉皮層、右側(cè)屏狀核和右側(cè)額葉眼動(dòng)區(qū),MS3 的減少可能表明視覺(jué)處理受損,導(dǎo)致抑郁癥患者對(duì)消極反芻的關(guān)注度提高。此外,檢測(cè)到抑郁癥狀的嚴(yán)重程度與 MS3 的微狀態(tài)參數(shù)之間存在負(fù)相關(guān)以及因素分析評(píng)分與 MS3 的微狀態(tài)參數(shù)之間存在負(fù)相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明 MS3 可以作為抑郁癥嚴(yán)重程度的指標(biāo)。抑郁癥患者中 MS4 的持續(xù)時(shí)間顯著增加: MS4 源于內(nèi)側(cè)前額葉皮層、背側(cè)前扣帶回皮層、額上回和雙側(cè)島葉,抑郁癥患者在 DN 與海馬體以及內(nèi)側(cè)前額葉之間表現(xiàn)出增強(qiáng)的連接性,并且面對(duì)負(fù)面情緒刺激時(shí),抑郁癥與參與顯著性處理和內(nèi)部思維的區(qū)域之間連接性增加有關(guān)。
抑郁癥患者表現(xiàn)出在 MS1 和 MS4 之間轉(zhuǎn)換的傾向增加:
MS1 和 MS4 之間高頻率的轉(zhuǎn)換可能意味著抑郁癥患者經(jīng)歷更頻繁的悲觀情緒和內(nèi)部思維; MS4 到 MS3 的轉(zhuǎn)移頻率較低可能與抑郁癥患者的視覺(jué)處理受損有關(guān)。這些微狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化可能與腦網(wǎng)絡(luò)的快速重組和適應(yīng)有關(guān)。