重復經顱磁刺激對抑郁癥病人認知功能影響的研究進展

張淑婷，沈悅娣，劉兆宇

·科研綜述·

重復經顱磁刺激對抑郁癥病人認知功能影響的研究進展

張淑婷，沈悅娣*，劉兆宇

杭州師范大學，浙江 311121

綜述重復經顱磁刺激（rTMS）對抑郁癥病人認知功能影響的相關研究，指出未來的研究應更深入了解rTMS治療的作用機制，評估新的刺激模式，刺激參數的安全性、耐受性和有效性，并促進建立個性化rTMS治療方案，提高抑郁癥病人的反應和緩解率，改善認知功能。

抑郁癥；重復經顱磁刺激；認知功能；作用機制；綜述

抑郁癥是可以出現在任何年齡段的一項主要公共衛生挑戰[1]，因個體差異性較大，其臨床表現呈現出多樣化的特點。認知功能損害，尤其是影響執行功能和注意力的領域，是抑郁癥的核心特征[2]。其不同于日常生活中面對挑戰時出現的情緒波動和短暫的情緒反應，在情感癥狀緩解后仍然存在，是心理社會功能的重要預測因素[3]。持續的認知障礙可能會導致抑郁癥狀已緩解的病人出現生活質量和心理社會功能的下降[4]。因此，改善抑郁癥病人的認知功能，對于抑郁癥病人的治療非常重要。重復經顱磁刺激 (repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS) 是治療重度抑郁癥 (major depressive disorder,MDD) 的一種安全、無創的神經調節療法，其能夠在短時間內刺激神經元，影響被刺激部位的功能性神經網絡[5]。自美國食品藥品監督管理局（FDA）批準以來，rTMS已在世界范圍內廣泛應用于抑郁癥病人的臨床治療中[6]。初步的證據表明，rTMS可以改善抑郁癥病人的認知功能，包括言語記憶[7?8]、注意力[9]和執行功能[10]。但由于大多數研究的開放性和認知功能評估的有限性，rTMS對抑郁癥病人認知功能的影響尚不完全清楚，還需要進一步探討，故對相關研究進行綜述。

1 抑郁癥病人的認知功能障礙

抑郁癥病人的認知癥狀普遍存在，且與較早的疾病發作和較長的發作持續時間有關，會對治療過程以及抑郁癥病人的功能恢復產生不利影響[11]。認知是一個復雜的過程，可以分解為多個領域，其中與抑郁癥最相關的領域包括注意力、言語記憶、執行功能和精神運動處理。在一項早期的研究中，研究者對已知患有焦慮、抑郁和雙相情感障礙的病人進行了全面的神經認知評估，結果發現，在所有被診斷為單相抑郁癥的病人中，40%的抑郁癥病人存在嚴重的注意力、記憶力和執行功能障礙[12]。一項關于抑郁癥病人認知障礙的Meta分析也顯示，與健康對照組比較，抑郁癥病人在注意力、記憶力和執行功能方面存在中度認知缺陷，即使是在抑郁癥緩解期，認知功能障礙也將持續存在[13]。此外，抑郁癥的嚴重程度和認知功能與社會心理功能顯著相關。Fried等[14]采用工作和社會適應量表（WSAS）評估了抑郁癥病人個體抑郁癥狀與功能損害程度之間的關系，發現認知障礙會對抑郁癥病人的社會功能造成嚴重影響，尤其是注意力方面。因此，認知障礙的識別和治療對抑郁癥病人抑郁癥狀的改善和社會功能的恢復具有重要作用。

2 rTMS對抑郁癥病人認知功能的影響

作用于左背外側前額葉皮層（DLPFC）的rTMS已被證明是治療重度抑郁癥的一種安全、有效的治療方案[15]。根據認知控制理論，DLPFC的神經回路是認知控制的功能基礎，也是抑郁癥病人治療的主要靶點[16]。DLPFC在言語記憶、執行功能和注意力等認知功能中發揮著重要作用[17]。初步的研究表明，左側DLPFC的高頻rTMS可用于增強重度抑郁癥病人的認知能力[18]。因此，對rTMS治療后抑郁癥病人認知功能的變化涉及多個認知領域，包括總體認知功能、注意力、言語記憶、學習記憶、執行功能、處理速度以及視覺空間記憶。

2.1　注意力

抑郁癥病人在注意力領域存在持久的認知障礙，主要表現為注意力集中困難和負性情緒注意偏倚。有研究表明，rTMS治療可以改善青少年和成年重度抑郁癥病人的注意力[19]。Van Derhasselt等[20]對15例難治性抑郁癥（treatment resistant depression,TRD）病人在左側DLPFC進行了2周的高頻rTMS治療，結果發現，53%的難治性抑郁癥病人抑郁癥狀得到改善，且在反應者群體中，注意力控制得到了提高。Levkovitz等[21]對65例抑郁癥病人進行了4周的高頻深部經顱磁刺激，并使用劍橋自動化成套神經心理測試（CANTAB）評估受試者的注意力，發現使用H型線圈對單側前額葉進行刺激，可明顯提高病人快速視覺處理測試的得分。但在Ullrich等[22]的研究中，并沒有發現在DLPFC應用高頻或低頻rTMS帶來的注意力增強。此外，Kavanaugh等[23]使用研究性雙線圈rTMS裝置檢查了高頻深部經顱磁刺激對重度抑郁癥病人注意力的影響，但未觀察到注意力的改善。上述研究表明，rTMS可用于增強抑郁癥病人的注意力，但由于線圈類型、刺激方案和認知任務的不同，研究結果也有差異。因此，rTMS對抑郁癥病人注意力的作用還需進一步研究。

2.2　記憶力

抑郁癥病人記憶障礙的主要特征是瞬時或短時記憶力明顯下降，而rTMS可能是改善重度抑郁癥病人記憶力的一種有效治療方式。在一項早期的研究中，30例難治性抑郁癥病人接受了10次DLPFC高頻rTMS治療，并在治療后接受了客觀和主觀認知障礙的評估，結果發現，治療后受試者的認知功能保持不變或有所改善，并且發現了長期記憶回憶和識別的改善[24]。Wall等[19]對14例青少年抑郁癥病人進行了左側DLPFC區域的30次高頻rTMS（10 Hz）治療，研究結果表明，rTMS對青少年的神經認知功能沒有負面影響，并且對受試者的言語記憶和學習能力有改善作用。Fitzgerald等[25]在一項針對27例難治性抑郁癥病人的隨機雙盲研究中也報告了言語記憶和言語流暢性的顯著改善，且與受試者接受的rTMS類型無關。此外，有研究使用了一項非劣效性臨床試驗的數據，并對47例難治性抑郁癥病人進行了認知測試，結果發現，rTMS可以選擇性地改善難治性抑郁癥病人的言語記憶，并與抑郁癥狀的改善呈正相關[26]。因此，rTMS可能對改善抑郁癥病人的記憶力有積極作用，未來可以進行更大規模的研究，進一步明確rTMS對抑郁癥病人記憶力的影響。

2.3　執行功能

執行功能由一系列認知過程組成，包括制定計劃和目標以及有效執行的能力。抑郁癥病人普遍存在執行功能障礙，而rTMS治療可以改善病人的執行功能[10]。Martis等[27]對15例難治性抑郁癥病人進行了認知功能測試，并報告了在rTMS治療期間，受試者執行功能、運動速度和記憶的改善。但研究者指出，在rTMS治療期間觀察到的幾個認知領域的明顯改善不能用情緒的改善來解釋。Tong等[28]針對120例重度抑郁癥病人進行了一項隨機、假對照、雙盲試驗，并使用威斯康星卡片分類測試（WCST）對執行功能進行評估，結果表明，rTMS可以改善重度抑郁癥病人的執行功能。此外，一項系統評價的結果發現，rTMS對執行功能的影響與情緒癥狀緩解的效果呈正相關，但沒有發現rTMS對執行功能的影響隨著年齡的增長而增大，且rTMS對老年抑郁癥病人執行功能的影響較小[29]。上述研究表明，rTMS對改善抑郁癥病人的執行功能障礙具有積極作用，但是在rTMS治療中年齡因素對執行功能的影響還需要進一步的研究。

2.4　處理速度和反應時間

信息處理速度延遲以及思維遲緩也是抑郁癥的主要癥狀，多項研究對抑郁癥病人的處理速度和反應時間進行了評估。Ullrich等[22]對43例重度抑郁癥病人進行了一項隨機、雙盲研究，并在病人左側DLPFC進行了3周的超高頻rTMS（30 Hz）治療，結果顯示，超高頻rTMS治療組病人的處理速度有所提高，并與精神運動遲緩的改善相一致。Corlier等[30]對77例重度抑郁癥病人在DLPFC進行了30次10 Hz的rTMS治療，并在治療前后使用Stroop顏色詞范式評估認知功能，rTMS治療后受試者的Stroop測試的準確性和反應時間均有所提高，且rTMS治療對老年受試者的認知功能改善效果更明顯。一項Meta分析的結果也顯示，對抑郁癥病人的前額葉皮層進行rTMS治療會對病人的精神運動處理速度產生適度的增強作用[31]。上述研究結果表明，rTMS治療可以提高抑郁癥病人的處理速度和反應時間，未來的研究應將這些發現擴展到更大的病人群體中，并進行全面的認知功能評估。

2.5　視覺空間記憶

抑郁癥病人常出現視覺空間記憶損害。研究發現，視覺記憶在評估一般的記憶變化方面具有較大的敏感性，尤其在腦刺激治療后，其變化更為敏感[32]。Hoy等[33]對4項rTMS治療難治性抑郁癥臨床試驗的認知數據進行分析，調查早期認知改變和最終抑郁癥改善之間的關系，通過對137例難治性抑郁癥病人的數據進行分析后發現，rTMS治療后沒有出現認知功能的下降，且視覺空間記憶表現的初步改善與抑郁嚴重程度的最終降低顯著相關。Nadeau等[34]對48例接受左側或右側DLPFC 5 Hz的rTMS 的難治性抑郁癥病人進行神經認知測試，結果發現，與假刺激組相比，右側rTMS對受試者的語言功能和視覺空間功能有明顯的改善作用。因此，rTMS在改善抑郁癥病人視覺空間功能中具有重要作用。

上述研究表明，rTMS作為治療抑郁癥的一種非侵入性技術，可作用于認知表現的關鍵大腦區域，從而改善抑郁癥病人不同領域的神經認知功能。未來的研究應該更系統地評估認知功能的變化，并利用rTMS和神經影像學的聯合方法闡明rTMS對認知功能的神經生理學作用。

3 其他刺激模式對抑郁癥病人認知功能的影響

rTMS已被證明是抑郁癥的一種安全、有效的治療方法，且尚未發現對病人認知功能的不良影響。目前研究人員也在關注針對更深層神經元通路的新形式rTMS療法。Holczer等[35]對20例重度抑郁癥病人在雙側DLPFC進行了每天10次的Theta?burst刺激（TBS），并使用記憶訓練任務（n?back）和注意力網絡測試（Attention Network Test,ANT）評估病人的工作記憶力和注意力，結果發現，TBS可以提高重度抑郁癥病人的精神運動速度。Bahun等[36]評估了深部經顱磁刺激（dTMS）對重度抑郁癥病人認知功能的影響，32例重度抑郁癥病人被隨機分為2組，1組在2周內每天接受2次dTMS治療，另1組在3周內每天接受2次dTMS治療，結果發現，接受dTMS治療的病人在不同的認知功能測試中均有輕中度的改善，且沒有觀察到對認知功能的不良影響。上述研究表明，rTMS可能是改善抑郁癥病人認知功能的關鍵療法，未來的研究應側重于探究最佳的刺激方案，并使用假對照的研究設計進一步明確rTMS治療對認知功能的確切影響。

4 前景與展望

目前，大量數據支持對病人左側DLPFC進行高頻rTMS（10 Hz）治療，可以有效緩解病人的抑郁癥狀, 改善認知功能。研究已經證實，rTMS在此區域顯示出有效、安全和良好的耐受性[37]。隨著研究的不斷深入，研究人員也提出了一些有前景的新方法，致力于提高現有rTMS的臨床應用療效。其中一個方向就是進一步開發新的刺激模式，如加速rTMS（arTMS）和加速間歇性theta爆發刺激 (aiTBS)，可以縮短總治療時間，以實現更快的臨床反應。研究表明，arTMS和aiTBS的臨床效果與傳統的每日HF?rTMS和iTBS的臨床結果一致，且治療的副作用、安全性和耐受性也相似[38]。此外，隨著對抑郁癥網絡相互作用和潛在神經機制認識的不斷提高，也促進了對新刺激靶點的研究，以及通過使用H線圈刺激更深的大腦區域。未來的研究仍需更深入了解rTMS治療的作用機制，評估新的刺激模式、刺激參數的安全性、耐受性和有效性，并促進建立個性化rTMS治療方案，提高抑郁癥病人的反應和緩解率，改善認知功能。

[1] XU D,WANG Y L,WANG K T,.A scientometrics analysis and visualization of depressive disorder[J].Current Neuropharmacology,2021,19(6):766-786.

[2] REN J J,WU Z G,PENG D H,Changes of anhedonia and cognitive symptoms in first episode of depression and recurrent depression, an analysis of data from NSSD[J]. Journal of Affective Disorders,2023(321):47-55.

[3] SCHILLING T M,BOSSERT M,WEISBROD M,.Kognitive St?rungen Bei patienten mit depression[J].Der Nervenarzt,2021,92(3):277-288.

[4] JAEGER J,BERNS S,UZELAC S,.Neurocognitive deficits and disability in major depressive disorder[J].Psychiatry Research,2006,145(1):39-48.

[5] JANICAK P G,O'REARDON J P,SAMPSON S M,.Transcranial magnetic stimulation in the treatment of major depressive disorder:a comprehensive summary of safety experience from acute exposure,extended exposure,and during reintroduction treatment[J].The Journal of Clinical Psychiatry,2008,69(2):222-232.

[6] MCCLINTOCK S M,RETI I M,CARPENTER L L,.Consensus recommendations for the clinical application of repetitive transcranial magnetic stimulatio,n(rTMS) in the treatment of depression[J].The Journal of Clinical Psychiatry,2018,79(1):16cs10905.

[7] 張詠梅,畢盛,陳銘,等.重復經顱磁刺激治療首發抑郁癥患者認知功能的對照研究[J].寧夏醫科大學學報,2021,43(12):1287-1291.

[8] WAJDIK C,CLAYPOOLE K H,FAWAZ W,.No change in neuropsychological functioning after receiving repetitive transcranial magnetic stimulation treatment for major depression[J].The Journal of ECT,2014,30(4):320-324.

[9] NAIM-FEIL J,BRADSHAW J L,SHEPPARD D M,.Neuromodulation of attentional control in major depression:a pilot deepTMS study[J].Neural Plasticity,2016,2016:5760141.

[10] MOSER D J,JORGE R E,MANES F,.Improved executive functioning following repetitive transcranial magnetic stimulation[J].Neurology,2002,58(8):1288-1290.

[11] PAPAKOSTAS G I.Cognitive symptoms in patients with major depressive disorder and their implications for clinical practice[J].The Journal of Clinical Psychiatry,2014,75(1):8-14.

[12] GUALTIERI C T,MORGAN D W.The frequency of cognitive impairment in patients with anxiety,depression,and bipolar disorder:an unaccounted source of variance in clinical trials[J].The Journal of Clinical Psychiatry,2008,69(7):1122-1130.

[13] ROCK P L,ROISER J P,RIEDEL W J,.Cognitive impairment in depression:a systematic review and meta-analysis[J].Psychological Medicine,2014,44(10):2029-2040.

[14] FRIED E I,NESSE R M.The impact of individual depressive symptoms on impairment of psychosocial functioning[J].PLoS One,2014,9(2):e90311.

[15] CARPENTER L L,JANICAK P G,AARONSON S T,.Transcranial magnetic stimulation (TMS) for major depression:a multisite,naturalistic,observational study of acute treatment outcomes in clinical practice[J].Depression and Anxiety,2012,29(7):587-596.

[16] CARTER C S,VAN VEEN V.Anterior cingulate cortex and conflict detection:an update of theory and data[J].Cognitive,Affective & Behavioral Neuroscience,2007,7(4):367-379.

[17] LARA A H,WALLIS J D.The role of prefrontal cortex in working memory:a mini review[J].Frontiers in Systems Neuroscience,2015,9:173.

[18] LEFAUCHEUR J P,ANDRé-OBADIA N,ANTAL A,.Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS)[J].Clinical Neurophysiology,2014,125(11):2150-2206.

[19] WALL C A,CROARKIN P E,MCCLINTOCK S M,.Neurocognitive effects of repetitive transcranial magnetic stimulation in adolescents with major depressive disorder[J].Frontiers in Psychiatry,2013,4:165.

[20] VAN DERHASSELT M A,DE RAEDT R,LEYMAN L,.Acute effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on attentional control are related to antidepressant outcomes[J].JPN,2009,34(2):119-126.

[21] LEVKOVITZ Y,HAREL E V,ROTH Y,.Deep transcranial magnetic stimulation over the prefrontal cortex:evaluation of antidepressant and cognitive effects in depressive patients[J].Brain Stimulation,2009,2(4):188-200.

[22] ULLRICH H,KRANASTER L,SIGGES E,.Ultra-high-frequency left prefrontal transcranial magnetic stimulation as augmentation in severely ill patients with depression:a naturalistic sham-controlled,double-blind,randomized trial[J].Neuropsychobiology,2012,66(3):141-148.

[23] KAVANAUGH B C,AARONSON S T,CLARKE G N,.Neurocognitive effects of repetitive transcranial magnetic stimulation with a 2-coil device in treatment-resistant major depressive disorder[J].The Journal of ECT,2018,34(4):258-265.

[24] SCHULZE-RAUSCHENBACH S C,HARMS U,SCHLAEPFER T E,.Distinctive neurocognitive effects of repetitive transcranial magnetic stimulation and electroconvulsive therapy in major depression[J].The British Journal of Psychiatry,2005,186:410-416.

[25] FITZGERALD P B,HOY K,DASKALAKIS Z J,.A randomized trial of the anti-depressant effects of low- and high-frequency transcranial magnetic stimulation in treatment-resistant depression[J].Depression and Anxiety,2009,26(3):229-234.

[26] GREGORY E C,TORRES I J,BLUMBERGER D M,.Repetitive transcranial magnetic stimulation shows longitudinal improvements in memory in patients with treatment-resistant depression[J].Neuromodulation:Technology at the Neural Interface,2022,25(4):596-605.

[27] MARTIS B,ALAM D,DOWD S M,.Neurocognitive effects of repetitive transcranial magnetic stimulation in severe major depression[J].Clinical Neurophysiology,2003,114(6):1125-1132.

[28] TONG J,ZHANG J,JIN Y,.Impact of repetitive transcranial magnetic stimulation(rTMS) on theory of mind and executive function in major depressive disorder and its correlation with brain-derived neurotrophic factor(BDNF):a randomized,double-blind,sham-controlled trial[J].Brain Sciences,2021,11(6):765.

[29] ILIEVA I P,ALEXOPOULOS G S,DUBIN M J,.Age-related repetitive transcranial magnetic stimulation effects on executive function in depression:a systematic review[J].The American Journal of Geriatric Psychiatry,2018,26(3):334-346.

[30] CORLIER J,BURNETTE E,WILSON A C,.Effect of repetitive transcranial magnetic stimulation(rTMS) treatment of major depressive disorder (MDD) on cognitive control[J].Journal of Affective Disorders,2020,265:272-277.

[31] MARTIN D M,MCCLINTOCK S M,FORSTER J J,.Cognitive enhancing effects of rTMS administered to the prefrontal cortex in patients with depression:a systematic review and meta-analysis of individual task effects[J].Depression and Anxiety,2017,34(11):1029-1039.

[32] FALCONER D W,CLELAND J,FIELDING S,.Using the Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery(CANTAB) to assess the cognitive impact of electroconvulsive therapy on visual and visuospatial memory[J].Psychological Medicine,2010,40(6):1017-1025.

[33] HOY K E,SEGRAVE R A,DASKALAKIS Z J,.Investigating the relationship between cognitive change and antidepressant response following rTMS:a large scale retrospective study[J].Brain Stimulation,2012,5(4):539-546.

[34] NADEAU S E,BOWERS D,JONES T L,.Cognitive effects of treatment of depression with repetitive transcranial magnetic stimulation[J].Cognitive and Behavioral Neurology,2014,27(2):77-87.

[35] HOLCZER A,NéMETH V L,VéKONY T,.The effects of bilateral Theta-burst stimulation on executive functions and affective symptoms in major depressive disorder[J].Neuroscience,2021,461:130-139.

[36] BAHUN I,IVEZIC E,?OGAS V V,.A pilot study of accelerated deep transcranial magnetic stimulation effects on cognitive functioning in patients diagnosed with treatment resistant major depressive disorder[J].Psychiatry Research,2022,316:114750.

[37] PHILLIPS A L,BURR R L,DUNNER D L.rTMS effects in patients with comorbid somatic pain and depressive mood disorders[J].Journal of Affective Disorders,2018,241:411-416.

[38] BAEKEN C.Accelerated rTMS:a potential treatment to alleviate refractory depression[J].Frontiers in Psychology,2018,9:2017.

Research progress on effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on cognitive function in patients with depression

ZHANGShuting, SHENYuedi, LIUZhaoyu

Hangzhou Normal University, Zhejiang 311121 China

depression； repetitive transcranial magnetic stimulation； cognitive function； mechanism of action； review

SHEN Yuedi, E?mail： shenyd5@126.com

中文作者簡介:浙江省科技計劃項目，編號：2018C03023；杭州市科技發展計劃項目，編號：20212013B02；杭州市醫藥衛生科技項目，編號：Z20200051

張淑婷，碩士研究生在讀

沈悅娣，E?mail：shenyd5@126.com

張淑婷,沈悅娣,劉兆宇.重復經顱磁刺激對抑郁癥病人認知功能影響的研究進展[J].護理研究,2023,37(21):3886?3889.

10.12102/j.issn.1009-6493.2023.21.016

（2022-12-22；

2023-08-01）

（本文編輯 崔曉芳）