TMS-EEG識別重度抑郁癥疾病嚴重程度和認知功能障礙
作者信息
中國科學院心理研究所張向陽研究組開展了一項合作研究，旨在探索抑郁癥患者癥狀及認知功能損傷的神經標志物。文章已在線發表于International Journal of Clinical and Health Psychology。心理所碩士生李德陽為論文第一作者，心理所王冬梅副研究員、心理所張向陽研究員和寧波大學附屬康寧醫院周東升主任為共同通訊作者。
背景
研究旨在通過在背外側前額葉皮層（DLPFC）中測量TMS-EEG神經生理標記物，調查MDD患者的皮層活動及其與臨床癥狀、認知功能障礙的關系。
共招募133名MDD患者和76名健康個體。對左側DLPFC進行單脈沖TMS。通過全局平均場強（GMFA）確定TMS-EEG波形和成分。使用重復性神經心理狀態評估（RBANS）測量參與者的認知功能。
方法
研究通過“8”字形線圈和TMS刺激器（Magstim Rapid2）在左側DLPFC區域進行100次單脈沖TMS刺激。在TMS-EEG session之前，對左側運動皮層進行靜息運動閾值（RMT）測試以測量刺激強度。刺激間隔為5秒±10%的隨機變化，刺激強度為RMT的110%。
在隔音、控溫、電屏蔽的房間內，使用與TMS兼容的64導電極帽（Easycap）和BrainVision Recorder（BrainProduct）記錄TMS誘發電位（TEPs）。
GMFA分析是一種用于評估EEG數據的神經生理學方法。TMS-EEG波形和成分由GMFA確定。通過計算每位參與者的GMFA成分峰值的振幅，使用GMFA曲線下的面積（GMFA-AUC）來探測每個成分的變化。
GMFA分析在TMS-EEG研究中非常重要，因為它提供了一種量化大腦對TMS反應的全腦活動的方法。通過分析GMFA的振幅和AUC，研究人員可以更好地理解大腦在TMS刺激后的神經生理變化。
此外，使用中文版Repeated Battery for the Assessment of Neuropsychological Status (RBANS) 量表測量受試者的認知功能。
圖1. 健康對照組與患者組TMS誘發腦電的蝴蝶圖
圖1分別顯示了健康對照組與患者組的TMS誘發腦電的蝴蝶圖。研究結果顯示，抑郁癥患者P180波幅顯著低于健康對照人群。在抑郁癥患者中，P180波幅與抑郁、焦慮癥狀得分呈顯著負相關；P30波幅與RBANS視覺空間/結構得分和總分呈顯著負相關。
多元回歸分析表明，P180波幅能負向預測患者的抑郁及焦慮癥狀；P30波幅、發病年齡和教育程度能負向預測患者的認知功能。
圖2. P180波幅與抑郁及焦慮癥狀得分的關系
圖3. P30波幅與RBANS視覺空間/結構得分及總分的關系
結論
研究結果表明，GMFA所確定的TMS-EEG成分可作為重度抑郁癥嚴重程度及認知損傷的神經標記物。
P180作為抑郁及焦慮癥狀的標記物，P30作為認知損傷的標記物，可能反映了抑郁癥患者背外側前額葉皮質的興奮-抑制不平衡。
該結果提示，背外側前額葉異常是抑郁癥神經生理機制的重要組成部分，對該腦區的刺激干預可能改善患者的抑郁癥狀及認知功能。
