TMS-EEG識(shí)別重度抑郁癥疾病嚴(yán)重程度和認(rèn)知功能障礙

作者信息

中國(guó)科學(xué)院心理研究所張向陽(yáng)研究組開(kāi)展了一項(xiàng)合作研究，旨在探索抑郁癥患者癥狀及認(rèn)知功能損傷的神經(jīng)標(biāo)志物。文章已在線發(fā)表于International Journal of Clinical and Health Psychology。心理所碩士生李德陽(yáng)為論文第一作者，心理所王冬梅副研究員、心理所張向陽(yáng)研究員和寧波大學(xué)附屬康寧醫(yī)院周東升主任為共同通訊作者。

背景

研究旨在通過(guò)在背外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）中測(cè)量TMS-EEG神經(jīng)生理標(biāo)記物，調(diào)查MDD患者的皮層活動(dòng)及其與臨床癥狀、認(rèn)知功能障礙的關(guān)系。

共招募133名MDD患者和76名健康個(gè)體。對(duì)左側(cè)DLPFC進(jìn)行單脈沖TMS。通過(guò)全局平均場(chǎng)強(qiáng)（GMFA）確定TMS-EEG波形和成分。使用重復(fù)性神經(jīng)心理狀態(tài)評(píng)估（RBANS）測(cè)量參與者的認(rèn)知功能。

方法

研究通過(guò)“8”字形線圈和TMS刺激器（Magstim Rapid2）在左側(cè)DLPFC區(qū)域進(jìn)行100次單脈沖TMS刺激。在TMS-EEG session之前，對(duì)左側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層進(jìn)行靜息運(yùn)動(dòng)閾值（RMT）測(cè)試以測(cè)量刺激強(qiáng)度。刺激間隔為5秒±10%的隨機(jī)變化，刺激強(qiáng)度為RMT的110%。

在隔音、控溫、電屏蔽的房間內(nèi)，使用與TMS兼容的64導(dǎo)電極帽（Easycap）和BrainVision Recorder（BrainProduct）記錄TMS誘發(fā)電位（TEPs）。

GMFA分析是一種用于評(píng)估EEG數(shù)據(jù)的神經(jīng)生理學(xué)方法。TMS-EEG波形和成分由GMFA確定。通過(guò)計(jì)算每位參與者的GMFA成分峰值的振幅，使用GMFA曲線下的面積（GMFA-AUC）來(lái)探測(cè)每個(gè)成分的變化。

GMFA分析在TMS-EEG研究中非常重要，因?yàn)樗�提供了一種量化大腦對(duì)TMS反應(yīng)的全腦活動(dòng)的方法。通過(guò)分析GMFA的振幅和AUC，研究人員可以更好地理解大腦在TMS刺激后的神經(jīng)生理變化。

此外，使用中文版Repeated Battery for the Assessment of Neuropsychological Status (RBANS) 量表測(cè)量受試者的認(rèn)知功能。

圖1. 健康對(duì)照組與患者組TMS誘發(fā)腦電的蝴蝶圖

圖1分別顯示了健康對(duì)照組與患者組的TMS誘發(fā)腦電的蝴蝶圖。研究結(jié)果顯示，抑郁癥患者P180波幅顯著低于健康對(duì)照人群。在抑郁癥患者中，P180波幅與抑郁、焦慮癥狀得分呈顯著負(fù)相關(guān)；P30波幅與RBANS視覺(jué)空間/結(jié)構(gòu)得分和總分呈顯著負(fù)相關(guān)。

多元回歸分析表明，P180波幅能負(fù)向預(yù)測(cè)患者的抑郁及焦慮癥狀；P30波幅、發(fā)病年齡和教育程度能負(fù)向預(yù)測(cè)患者的認(rèn)知功能。

圖2. P180波幅與抑郁及焦慮癥狀得分的關(guān)系

圖3. P30波幅與RBANS視覺(jué)空間/結(jié)構(gòu)得分及總分的關(guān)系

結(jié)論

研究結(jié)果表明，GMFA所確定的TMS-EEG成分可作為重度抑郁癥嚴(yán)重程度及認(rèn)知損傷的神經(jīng)標(biāo)記物。
P180作為抑郁及焦慮癥狀的標(biāo)記物，P30作為認(rèn)知損傷的標(biāo)記物，可能反映了抑郁癥患者背外側(cè)前額葉皮質(zhì)的興奮-抑制不平衡。

該結(jié)果提示，背外側(cè)前額葉異常是抑郁癥神經(jīng)生理機(jī)制的重要組成部分，對(duì)該腦區(qū)的刺激干預(yù)可能改善患者的抑郁癥狀及認(rèn)知功能。