首發(fā)抑郁癥患者詞語(yǔ)流暢性任務(wù)腦激活特征

宋小慧 喬勇軍 謝青 林國(guó)珍 史以玨 金海燕

抑郁癥是常見的精神障礙，以情緒低落、思維遲緩、認(rèn)知損害為主要臨床特征［1-2］，以注意力下降和執(zhí)行功能障礙為主要表現(xiàn)的認(rèn)知功能障礙［3］是導(dǎo)致患者社會(huì)功能障礙的主要原因之一，但其相關(guān)機(jī)制尚不明確，臨床缺乏客觀的生物學(xué)指標(biāo)［4-5］。功能性近紅外光譜成像（fNIRS）技術(shù)是一種非侵入性、功能性腦成像技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程中腦血流動(dòng)力學(xué)變化，評(píng)估腦激活情況，近年逐漸應(yīng)用于抑郁癥的臨床研究［6］。詞語(yǔ)流暢性測(cè)驗(yàn)（VFT）主要涉及記憶信息的提取速度和注意能量，可以有效激活額顳葉皮質(zhì)，廣泛應(yīng)用于包括抑郁癥在內(nèi)的精神病認(rèn)知功能障礙的臨床研究［7-8］。本研究采用fNIRS技術(shù)檢測(cè)抑郁癥患者執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)時(shí)額顳葉皮質(zhì)激活特征，初步探討抑郁癥患者認(rèn)知功能障礙的可能機(jī)制。

資料與方法

一、臨床資料

1.納入標(biāo)準(zhǔn) （1）抑郁癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第5版（DSM-5）［9］，由至少1位主任醫(yī)師確診為首發(fā)抑郁癥。（2）右利手。（3）年齡14～60歲。（4）小學(xué)及以上受教育程度。（5）頭部MRI未見異常。

2.排除標(biāo)準(zhǔn) （1）嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病或器質(zhì)性精神障礙。（2）嚴(yán)重軀體疾病或顱腦創(chuàng)傷。（3）雙相情感障礙（BAD）。（4）交流困難。（5）左利手。（6）妊娠期或哺乳期女性。（7）藥物或精神活性物質(zhì)依賴或酒精成癮。（8）因嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙無(wú)法完成fNIRS檢查。

3.一般資料 （1）抑郁癥組：根據(jù)上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，選擇2021年1-3月在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院臨床心理科門診就診的抑郁癥患者共40例，男性9例，女性31例；年齡13～56歲，中位年齡28.50（17.00，34.25）歲；受教育程度7～19年，中位值15.50（11.50，16.75）年。（2）正常對(duì)照組：同期招募臨床心理科實(shí)習(xí)醫(yī)師和就診的排除精神病的志愿者共14例，男性6例，女性8例；年齡15～59歲，中位年齡29.50（19.75，52.25）歲；受教育程度為7～19年，中位值為16（12，16）年。兩組受試者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05，表1），均衡可比。

二、研究方法

1.抑郁癥狀評(píng)估 采用Zung氏抑郁自評(píng)量表（SDS）評(píng)估受試者抑郁癥狀嚴(yán)重程度，包含4組共20項(xiàng)條目，每項(xiàng)條目分為沒有或很少時(shí)間、小部分時(shí)間、相當(dāng)多時(shí)間、絕大部分或全部時(shí)間共4級(jí)，正向評(píng)分題依次評(píng)分為粗分1～4、反向評(píng)分題依次評(píng)分為粗分4～1，總評(píng)分為80，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)分，標(biāo)準(zhǔn)分=（總評(píng)分/80）×100，結(jié)果取整數(shù)部分，其范圍為25～100，評(píng)分＜53為無(wú)抑郁、53～62為輕度抑郁、63～72為中度抑郁、＞72為重度抑郁。

2.詞語(yǔ)流暢性測(cè)驗(yàn) 檢查室內(nèi)保持安靜無(wú)嘈雜，受試者坐在有日光燈照明的房間內(nèi)，目視前方，集中注意力，頭部和身體保持不動(dòng)，測(cè)試前以統(tǒng)一的指導(dǎo)語(yǔ)向受試者說(shuō)明測(cè)試流程。測(cè)試過(guò)程分4個(gè)階段，共計(jì)160 s，第1階段為預(yù)掃描期，共10 s，受試者集中注意力，靜候測(cè)試的開始；第2階段為重復(fù)計(jì)數(shù)期，共30 s，受試者重復(fù)計(jì)數(shù)數(shù)字1～5；第3階段為組詞任務(wù)期，共60 s，機(jī)器語(yǔ)音提示3個(gè)簡(jiǎn)單漢字（大、天、白），受試者分別以這3個(gè)字組詞，每個(gè)字20 s；第4階段為重復(fù)計(jì)數(shù)期，共70 s，受試者仍重復(fù)計(jì)數(shù)數(shù)字1～5［10］。第3階段組詞數(shù)計(jì)為詞語(yǔ)流暢性測(cè)驗(yàn)結(jié)果。

3.fNIRS數(shù)據(jù)采集 采用日本Hitachi公司生產(chǎn)的ETG4100型近紅外光譜成像儀評(píng)估腦激活情況，共17個(gè)發(fā)射光極和16個(gè)接收光極，任何一對(duì)相鄰的發(fā)射光極和接收光極組成1個(gè)通道，共52個(gè)通道，光極間距為3 cm，采樣率為10 Hz，選擇3×11光極排列方式，參照國(guó)際10-20系統(tǒng)安置光極板，光極板覆蓋前額葉和雙側(cè)顳葉，其中，檢測(cè)通道CH 1-3、CH 11-14、CH 22-24、CH 32-35、CH 43-45覆蓋右側(cè)顳葉，CH 8-10、CH 18-21、CH 29-31、CH 39-42、CH 50-52覆蓋左側(cè)顳葉，CH 4-7、CH 15-17、CH 25-28、CH 36-38、CH 46-49覆蓋前額葉。測(cè)試過(guò)程囑受試者保持頭部固定，避免頻繁眨眼、咀嚼、過(guò)大張嘴等動(dòng)作，發(fā)射光極發(fā)射波長(zhǎng)為695和830 nm的近紅外光，接收光極根據(jù)Lambert-Beer定律將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再通過(guò)成像系統(tǒng)處理即可獲得受試者執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)的大腦皮質(zhì)氧合血紅蛋白（HbO2）、脫氧血紅蛋白和總血紅蛋白表達(dá)變化。繪制氧合血紅蛋白濃度曲線并計(jì)算執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)組詞任務(wù)期曲線下面積（AUC），即為積分值（mmol·mm），積分值越高、氧合血紅蛋白含量越高、認(rèn)知任務(wù)相關(guān)神經(jīng)活動(dòng)越活躍。

4.統(tǒng)計(jì)分析方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)構(gòu)成比（%）或率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)。正態(tài)性檢驗(yàn)采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)，呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)；呈非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)間距［M（P25，P75）］表示，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。抑郁癥患者前額葉和雙側(cè)顳葉氧合血紅蛋白積分值與SDS評(píng)分的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。以P≤0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

抑郁癥狀評(píng)估，抑郁癥組患者SDS評(píng)分平均為68.38±12.91，正常對(duì)照組為35.98±6.83，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000，表2）。執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)，抑郁癥組患者平均組詞數(shù)（11.27±4.35）個(gè)，正常對(duì)照組為（11.92±5.55）個(gè)，組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.655）；進(jìn)一步計(jì)算氧合血紅蛋白積分值，抑郁癥組患者前額葉（P=0.000）和雙側(cè)顳葉（P=0.000）積分值均低于正常對(duì)照組且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，抑郁癥患者SDS評(píng)分與雙側(cè)顳葉氧合血紅蛋白積分值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.330，P=0.039），而與前額葉積分值無(wú)相關(guān)性（P=0.184，表3）。

表1 抑郁癥組與正常對(duì)照組受試者一般資料的比較Table 1. Comparison of clinical characteristics between depressive disorder group and control group

表2 抑郁癥組與正常對(duì)照組受試者SDS評(píng)分、組詞數(shù)、前額葉和雙側(cè)顳葉積分值的比較（±s）Table 2. Comparison of the SDS score,words number and the integral value of frontal lobe and bilateral temporal lobe between 2 groups(±s)

表2 抑郁癥組與正常對(duì)照組受試者SDS評(píng)分、組詞數(shù)、前額葉和雙側(cè)顳葉積分值的比較（±s）Table 2. Comparison of the SDS score,words number and the integral value of frontal lobe and bilateral temporal lobe between 2 groups(±s)

SDS，Zung's Self-Rating Depression Scale，Zung氏抑郁自評(píng)量表

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表3 抑郁癥患者SDS評(píng)分與前額葉和雙側(cè)顳葉氧合血紅蛋白積分值的Pearson相關(guān)分析Table 3. Correlation analysis for SDS score and HbO2 integral value of prefrontal lobe or bilateral temporal lobes in depressive disorder patients

討 論

認(rèn)知功能障礙是抑郁癥患者的主要臨床特征之一［11］，與額顳葉等腦區(qū)功能異常有關(guān)［12］，相關(guān)腦區(qū)血流動(dòng)力學(xué)改變可以反映認(rèn)知功能的變化。詞語(yǔ)流暢性測(cè)驗(yàn)作為一種認(rèn)知激活范式，是fNIRS檢查中常用的腦激活任務(wù)，中文版、日文版和英文版均證實(shí)其在抑郁癥的輔助診斷中具有較高的敏感性和特異性［13-15］。fNIRS技術(shù)可以檢測(cè)受試者執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)額顳葉皮質(zhì)血流動(dòng)力學(xué)變化，即腦激活情況，額顳葉代表空間位置，氧合血紅蛋白積分值描述空間信息特征，重心值描述時(shí)間信息特征［6，16］。與fMRI相比較，fNIRS技術(shù)具有高生態(tài)效度、低噪音、高時(shí)間分辨率、對(duì)運(yùn)動(dòng)干擾不敏感等優(yōu)勢(shì)［16］。有研究者認(rèn)為，執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)期間，相關(guān)腦區(qū)血紅蛋白表達(dá)變化可能是抑郁癥輔助診斷的潛在生物學(xué)標(biāo)記［17］。

本研究采用52通道fNIRS技術(shù)探討首發(fā)抑郁癥患者執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)前額葉和雙側(cè)顳葉腦血流動(dòng)力學(xué)變化及腦激活特征，結(jié)果顯示，執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)期間，抑郁癥患者前額葉和雙側(cè)顳葉腦激活程度明顯低于正常對(duì)照者，提示抑郁癥患者額顳葉功能下降，與既往研究結(jié)果相一致［7-8，18-19］，推測(cè)這可能是抑郁癥患者認(rèn)知功能障礙的神經(jīng)病理學(xué)基礎(chǔ)。Ho等［20］在2020年發(fā)表的系統(tǒng)綜述共納入64項(xiàng)臨床研究，發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照者相比，抑郁癥患者執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)期間大腦皮質(zhì)血流動(dòng)力學(xué)變化減弱。Husain等［21］對(duì)抑郁癥和邊緣型人格障礙（BPD）患者的研究顯示，與正常對(duì)照者相比，抑郁癥和邊緣型人格障礙患者認(rèn)知功能下降的同時(shí)，額顳頂葉皮質(zhì)血流動(dòng)力學(xué)變化明顯減弱，且抑郁癥患者的皮質(zhì)功能損害更廣泛。

在本研究中，抑郁癥患者執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)組詞數(shù)與正常對(duì)照者無(wú)明顯差異，與既往研究結(jié)果相一致［18，22］，反映出抑郁癥患者認(rèn)知活動(dòng)與腦激活非同步的現(xiàn)象。腦激活程度與認(rèn)知需求有關(guān)，組詞等簡(jiǎn)單的認(rèn)知活動(dòng)對(duì)腦激活的需求較低，因此推測(cè)，抑郁癥患者進(jìn)行不同難度的認(rèn)知活動(dòng)，其相關(guān)腦區(qū)呈現(xiàn)出不同的血流動(dòng)力學(xué)改變，這一結(jié)論尚待進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究結(jié)果還顯示，執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)期間，抑郁癥患者額顳葉皮質(zhì)血流動(dòng)力學(xué)變化即腦激活程度與抑郁程度具有相關(guān)性，SDS評(píng)分與雙側(cè)顳葉氧合血紅蛋白積分值呈負(fù)相關(guān)，提示抑郁程度越嚴(yán)重、雙側(cè)顳葉氧合血紅蛋白含量越低、腦激活程度越低，可能與抑郁癥患者認(rèn)知功能障礙相關(guān)；而SDS評(píng)分與前額葉氧合血紅蛋白積分值無(wú)明顯相關(guān)性，與既往研究結(jié)果不符。Kawano等［23］的研究顯示，包括抑郁癥、精神分裂癥、雙相情感障礙、強(qiáng)迫癥和驚恐障礙在內(nèi)的精神障礙患者執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)，額葉皮質(zhì)激活程度與抑郁程度呈負(fù)相關(guān)。Noda等［24］也認(rèn)為，抑郁癥患者執(zhí)行詞語(yǔ)流暢性任務(wù)時(shí)，右側(cè)額顳葉激活程度與抑郁程度相關(guān)。上述研究結(jié)果不一致可能是由于抑郁癥患者存在癥狀異質(zhì)性，不同癥候群影響皮質(zhì)激活的區(qū)域不同，涉及多個(gè)腦區(qū)［18，25］；大多數(shù)研究并未進(jìn)行抑郁癥狀的維度劃分，亦未對(duì)額顳葉皮質(zhì)進(jìn)行更精細(xì)的功能分區(qū)，均可能導(dǎo)致研究結(jié)果不一致，進(jìn)一步研究應(yīng)考慮抑郁癥狀的復(fù)雜性。

本研究是對(duì)首發(fā)抑郁癥患者執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)時(shí)腦激活特征的初步探討，鑒于臨床應(yīng)用的便捷性，僅基于國(guó)際10-20系統(tǒng)進(jìn)行定位，受受試者頭圍大小的影響，每個(gè)通道所對(duì)應(yīng)的皮質(zhì)位置可能存在差異，進(jìn)而影響研究結(jié)果的一致性，后續(xù)研究將采用更精確的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，將目標(biāo)腦區(qū)縮小至更精確的功能分區(qū)，以探討不同認(rèn)知域損害時(shí)腦激活特征。本研究采用的SDS量表為自評(píng)量表，具有一定的局限性，如主觀性較強(qiáng)，受教育程度較低者無(wú)法自評(píng)等，但既往研究顯示，SDS量表評(píng)估抑郁程度具有較好的信度和效度，適用于綜合醫(yī)院抑郁癥患者的自評(píng)［26-27］，因此本研究仍具有科學(xué)價(jià)值，后續(xù)研究將引進(jìn)他評(píng)量表的評(píng)估。本研究樣本量相對(duì)較少，僅呈現(xiàn)氧合血紅蛋白積分值這一空間特征，并未對(duì)描述時(shí)間特征的重心值進(jìn)行分析，也是局限性所在。本研究采用的詞語(yǔ)流暢性任務(wù)是參照日本多中心臨床試驗(yàn)采取的任務(wù)范式［8］，僅涉及認(rèn)知功能中的執(zhí)行功能，無(wú)法反應(yīng)抑郁癥患者的認(rèn)知功能全貌。抑郁癥是異質(zhì)性精神病，其認(rèn)知功能障礙的評(píng)估方法和內(nèi)容一直存有較大分歧，迄今尚無(wú)公認(rèn)的評(píng)估量表，理想狀態(tài)是進(jìn)行多維度認(rèn)知功能評(píng)估。后續(xù)尚待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，完善評(píng)估量表及空間和時(shí)間特征評(píng)估指標(biāo)，為抑郁癥認(rèn)知功能障礙研究提供更強(qiáng)有力的證據(jù)。

利益沖突無(wú)