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复发性重度抑郁症患者的大脑皮质变化
发布者:admin 发布时间:2018/5/7

最近,德国明斯特大学的Dario Zaremba等人在JAMAPsychiatry上发文,采用结构MRI来研究重度抑郁复发个体的脑形态学变化。研究者进行了为期四年的纵向研究,在分析被试的脑形态学数据时,将年龄和个体的脑体积作为控制变量,同时,也对被试的药物使用和抑郁严重性等混杂因素进行了评估。结果发现:复发被试脑岛的灰质体积和dlPFC灰质体积显著减少,这些脑区在情绪控制中有重要作用;未复发的被试这些脑区没有显著变化。而且,在跟踪研究期间,个体灰质体积与被试的用药和抑郁严重程度都无关。另外,研究者发现,未复发被试的ACCOFC的皮层厚度也有所增加。

 

关键词:重度抑郁障碍  VBM  皮层厚度

 

如今,重度抑郁障碍(MDD)复发的比率显著增加,大约有超过半数的重度抑郁障碍(MDD)患者在康复后2年内复发,这对患者心理状态造成持续的不良影响。结构MRI可以用来探究复发的潜在神经机制,为MDD患者的维护治疗提供帮助。为了对复发性MDD患者脑结构的改变有更全面的认识,研究者采用全脑体素形态计量学(VBM)和基于感兴趣区皮层厚度分析(SBM)来研究患者在跟踪调查期间的脑灰质形态学改变。研究者假设:若在两次扫描之间至少有1次复发的患者,其灰质的减少比那些在随访期间达到稳定缓解的患者更明显。在随访时控制抑郁的严重程度是为了调查潜在的大脑变化,这是为了更确切地说明灰质形态学改变是否是由于复发引起的。研究的纵向设计还实现了对精神药物的混淆效果的相关控制。

为此,研究者采用(未复发组,复发组,健康组)X 2(基线,随访)的被试间设计。研究者对64MDD被试和与之匹配的健康被试进行了为期四年的纵向研究,其中严重抑郁障碍复发的被试有37名(19女性和18名男性,平均年龄[标准差]37[12.7]年).23名未复发被试(13名女性和10名男性;平均年龄[标准差32.5[10.5]年)。54名正常被试(24名女性和30名男性;平均年龄[标准差37.5[8.7]年)(被试招募和剔除标准的详细信息请见补充材料-附录1)。研究者使用结构化的访谈来回顾在基线和随访(表1)中进行的精神药物治疗的类型和剂量,以及两次扫描期间未用药的天数,并用这些信息来计算复合药物指数(参见补充材料附录1)。在这两个时间点上都应用了汉密尔顿抑郁量表来捕捉症状的严重程度。此外,研究者还利用儿童创伤问卷调查了被试儿童时期的创伤,这也可能是导致MDD和大脑产生形态学变化的已知风险因素。

 

1.精神药物使用状况


2.被试的详细信息

研究者先对被试进行了一次基线扫描,后又隔了大约两年进行跟踪扫描。(详细参数请见补充材料附录1),研究者采用全脑灰质体积分析(VBM)和感兴趣区的皮层厚度分析(SBM, ROI包括insula , medial OFC, rostral ACC and rostralmiddle frontal gyrus)。其中,大脑灰质数据的预处理采用了CATComputational Anatomy Toolbox)工具包(http://www.neuro.uni-jena.de/cat, v933),皮层厚度等指标的计算采用了FreeSurfer5.3工具包(详细信息请参见补充材料附录1)。最后研究者使用SPM12对预处理后的灰质体积和spss 24.0对感兴趣区皮层厚度进行了统计分析。

 

 

结果

全脑灰质体积分析(VBM

研究者发现在控制了年龄和全脑总体积后,分组(未复发组,复发组,健康组)和时间(基线,随访)交互作用显著,表现在右侧脑岛和右侧dlPFC(见 Table3)。探索性分析还发现ACC和中颞上回中的交互作用(见补充材料表一)。

 

3. VBM结果

详细结果如下图:

A:在右岛叶皮质(y=-3)时间与组别有显著的交互作用(uncorrected at P < .001 .no cluster threshold)。

B:三组被试的右侧脑岛皮质在两个时间点的对比值。图C:在右背外侧前额叶皮层(DLPFC)(x=30)(uncorrected at P < .001 .no clusterthreshold)。图D: 三组被试的右侧dlPFC在两个时间点的对比值。


ROI分析(SBM

研究者发现:组别与时间在被试左侧mOFC和左侧r(rostral)ACC的皮层厚度上交互作用显著(见补充材料表3)。未复发被试组以上脑区的皮层厚度显著增加(ACC:difference,0.073mm;95% CI, 0.023-0.123mm; P=.005; OFC:difference,0.089 mm;  95% CI, 0.032-0.147 mm;  P = .003)。健康被试以上脑区的皮层厚度也显著增加(ACC:difference,0.087mm;95%CI,0.056-0.118 mm; P< .001; OFC:difference, 0.048mm; 95% CI, 0.013-0.083mm; P = .007)。然而复发被试以上脑区的皮层厚度未发现显著增加,但其右侧rrostralMFG皮层厚度显著减少。详细结果见下表。


4. SBM分析结果

讨论

该研究是首次直接针对中年患者的MDD复发与脑形态学改变的纵向研究。研究者认为,由于MDD的适应性神经过程(adaptive neural processes),在给定的时间间隔而不是在单一时间点上评估抑郁症的进程似乎是非常重要的。虽然,脑岛、前扣带和前额叶的形态学变化和功能变化的直接关系还未被验证过,但研究者认为,这些脑区与情绪调节和认知控制等功能有关,而复发被试的这些脑区的灰质体积减少,这可能与被试的MDD复发存在一定关系。该研究结果揭示了MDD复发与脑形态学改变的负相关关系,或有助于指导复发性MDD患者的预后康复和治疗。

 

一句话总结:通过VBMSBM方法分析MDD患者的结构MRI,发现复发患者特定脑区的灰质体积、皮层厚度确实发生了显著变化。

 

 

参考文献:Zaremba D, Dohm K, Redlich R, et al.Association of brain cortical changes with relapse in patients with majordepressive disorder[J]. JAMA psychiatry, 2018.

 

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