抑郁癥患者靜息態的腦磁頻譜分析

　　腦電信號可綜合反映神經系統活動、大腦結構功能的改進均可導致腦電生理活動的改變。有研究者利用腦電圖觀察抑郁癥患者靜息態的電腦特點，本研究抑郁癥的腦電信號在節律、波幅、功率等闡述中出現的異常現象。腦磁圖(magnetoencephalography，MEG)可以實時記錄神經元活動產生的磁信號，與腦電圖相比不受頭皮、顱骨及腦外組織影響，數據的獲得更加可靠。目前，國內外將MEG應用于抑郁癥患者靜息態的研究還比較少，我們隊女性抑郁癥患者行及系統腦磁圖掃描，通過對各頻率波的量化分析，初步探討抑郁癥腦磁頻譜分布的特點。

　　對象和方法

　　一、對象

　　1.患者組：為2008年10月至2010年11月南京醫科大學附屬腦科醫院的抑郁癥住院患者，納入標準：(1)符合《中國精神疾病診斷與分類標準》第3版(CCMD-3)抑郁發作及復發性抑郁癥診斷標準，同時符合《美國精神障礙診斷與統計學手冊》第4版(DSM-Ⅳ)重性抑郁障礙診斷標準;(2)年齡20~45歲;(3)女性;(4)首次發作患者未使用抗抑郁藥和其他精神藥物，復發患者有至少2周的藥物清洗期;(5)24項漢密爾頓魚魚量表(HAMD24)總分>35分。排除標準：(1)既往有躁狂、輕躁狂發作者;(2)合并其他精神障礙或藥物、酒精依賴者;(3)患有嚴重的軀體疾病;(4)近期內有過嚴重感染或經歷手術者;(5)妊娠或哺乳期婦女;(6)MEG掃描禁忌證。共入組12例，均為女性;平均年齡(33±8)歲;平均受教育年齡(13±3)年;其中首發4例，復發8例;發作次數2(中位數，四分位數間距為2)次;總病程12(中位數，四分位數間距為21.25)個月;HAMD24總分(38.00±4.39)分。HAMD量表均有同一名精神科副主任醫師評定。

　　2.對照組：根據與患者居住地、性別、年齡、受教育程度等相匹配的原則選擇健康者入組。入組標準：(1)目前精神狀況良好，排除神經系統和其他精神障礙性疾病;(2)無嚴重軀體疾病;(3)女性;(4)無精神疾病家族史;(5)非妊娠或哺乳期婦女;(6)無MEG掃描禁忌證。共入組12名，均為女性;平均年齡(33±7)歲;平均受教育年齡(14±2)年。

　　患者組與對照組在年齡(t=0.000，P=1.000)、平均受教育年限(t=-1.109，P=0.279)的差異無統計學意義。所有受試者均為右利手，聽力正常，近視者矯正視力均為>1.2.所有受試者或家屬均隊本研究知情同意并簽署知情同意書;本研究得到南京醫科大學倫理委員會審核批準。

　　二、方法

　　1.MEG記錄：掃描時受試者清醒、閉眼、安靜平臥與檢查床，囑受試者在數據采集時平靜呼吸、盡量不做任何思維活動，掃描時間持續4 min。采用CTF275導全頭型MEG系統(VSM Med Tech Inc. ，Port Coquitlam，加拿大)采集MEG信號，取樣率1200Hz,監控垂直及水平眼點頭并自動除去超過15μV的信號。記錄前后均進行頭定位，排除頭部移動造成誤差。

　　2.數據處理：運用SPM8(Statistical Parametric Mapping，)對原始數據進行轉換，以2s的時間為2一個分析時程，去除50Hz的工頻干擾然后0.5~100Hz濾波，再去除幅值>3pT的時程平均化。利用傅立葉變換計算delta(0.5~4.0Hz)、theta(4.0~8.0Hz)、aloha(8.0~13.0Hz)、beta(13.0~30.0Hz)各頻段的能量值，然后根據腦磁圖的通道對應的感興趣皮質區，分為左右兩側的中央區、額葉、顳葉、頂葉、枕葉，中間(midline)的通道不放入分組每個感興趣區能量值的平均值放入統計。

　　3.統計學處理：由于重在考察患者組和對照組在各腦區能量分配上的差異，同時為了消除組內個體間能量傷的差異，故將每個個體各腦區的能量做歸一化處理。應用MATLAB7.8進行雙樣本t檢驗分析患者組與對照組各頻段各腦區之間的能量差異;設定P<0.05有統計學意義。

　　結果

　　與對照組比較，患者組右頂葉alpha頻段和雙側頂葉、雙側枕葉beta頻段能量顯著增強，左枕葉delta頻段和右中央區、有顳葉theta頻段能量顯著減弱;P均<0.05。2組在其他腦區對應的頻段能量差異無統計學意義(P均>.05);見表1。

　　表1 患者組與對照組不同腦區靜息態腦磁頻譜能量分布的比較

　　注：a為有統計學意義的頻段對應的腦區

　　討論

　　本研究結果顯示，患者alpha和beta頻段的能量顯著高于對照組，delta和theta頻段的能量則顯著低于對照組，且這些差異主要位于大腦半球后半部。這與不放腦電的研究結果基本一致。

　　一般認為，theta頻率波的產生機制是腦干上行激活系統輸入的分支抵達海馬，海馬被激活產生腦電活動，出海馬外，它還起源于腦干網狀結構，大腦皮質也可同步觀察到。研究顯示，右中央和右顳葉theta頻段能量與對照組相比顯著降低，提示右半球頂顳下部的海馬神經元活性可能降低。Delta頻率波起源于皮質下丘腦和丘腦下部內側部，其活動強度與局部腦血流量成正比，alpha頻率波起源于丘腦，起活動強度與局部腦血力量成反比，delta頻段能量的減弱和alpha頻段能量的增強可能由于抑郁癥丘腦-頂葉皮質回路的功能減弱所致。綜合來看，慢波(theta，delta)以及alpha頻段能量的異常，可說明抑郁癥患者邊緣-丘腦-皮質環路功能的異常，該環路與Sheline提出的“邊緣-皮質-紋狀體-蒼白球-丘腦”抑郁癥病理環路的分支相吻合，可與神經影像學的結果相互補充，從多角度共同為抑郁癥的腦機能異常提供證據。

　　Beta頻段波主要分布在大腦半球前半部，尤其是前額不放明顯，beta波活動增強是神經細胞興奮性增高的表現，其活動強度與局部腦血流量成正比。抑郁癥前額beta波活動增強，可能代表患者前額皮質興奮性的異常增高，本研究結果顯示，患者組雙側頂葉和枕葉beta頻段能量增強，與對照組的差異主要位于頭后部。本課題組前期研究顯示，抑郁癥患者額頂區、枕葉以及顳葉在負性情緒識別進程中的異常激活可能導致對負性情緒晚期評價過程出現異常，進而對負性刺激的敏感性持續時間增長。而頭后彌漫增強的beta波活動還可能與抑郁癥的焦慮癥狀關系密切，考慮到抑郁癥伴有焦慮癥狀是常見臨床現象，結合本研究結果，說明頂、枕葉的功能異常可能導致抑郁癥患者靜息態與任務狀態功能轉換過程絮亂，對抑郁癥的發病尤其是情緒和焦慮癥狀的產生以及維持可能較為重要。

　　前額葉作為情感與認知功能的高級中樞，被認為在抑郁癥的發病中扮演重要角色，本研究未能發現各頻率波在前額的差異，這與Fernandez等在抑郁癥人群(未按性別分層)的腦磁報告結果較為一致，而腦電研究結果則不完全相同。由于腦電圖與腦磁圖技術手段的差異，不同的處理分析之間缺乏系統整合，且腦電和腦磁頻譜活動的個體差異較大，樣本同質性要求相對更高，因此腦電與腦磁、腦電與腦電得出結論的一致性并不強。本研究采用歸一化處理，可較好消除個體能力差異，如能進一步對樣本細化分層，有利于得到可重復性更高的結果。

　　為避免神經基礎的性別差異，研究所取受試者均為女性，但樣本量偏小，且病程、發作次數和疾病亞型都可能影響到腦磁頻譜分布，因此結果是否具有普遍性尚需進一步驗證。由于利用腦磁圖對抑郁癥靜息態的研究尚處于起步階段，本研究知識對患者腦磁頻譜分布特征的初步探究，今后擬繼續擴大樣本量，進一步控制影響因素，從大腦功能偏側化、各頻率間的交互聯系等多角度來為為抑郁癥的神經機制提供證據，并結合臨床療效作出評估，最終服務于疾病的臨床診斷和治療。(文獻：湯浩 盧青 韓莉 江海騰 羅國平姚志劍 《抑郁癥住院患者靜息態的腦磁頻譜分析》 中華神經科雜志2012年12月第45卷第6期)

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