導(dǎo)讀:
研究提示抑郁癥患者前額葉皮質(zhì)功能受損,2Hz的rTMS可使其恢復(fù)。fNIRS測量的認(rèn)知任務(wù)中的前額葉激活是監(jiān)測抑郁癥患者對經(jīng)顱磁刺激治療反應(yīng)的潛在生物標(biāo)志物。
本研究中fNIRS和rTMS技術(shù)均由依瑞德集團(tuán)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
既往研究證明重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(rTMS)治療抑郁癥良好的臨床效果;然而,其潛在的神經(jīng)機(jī)制尚不清楚。 近期,四川大學(xué)華西醫(yī)院鄭重教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)利用功能性近紅外成像(fNIRS)檢測經(jīng)顱磁刺激對抑郁癥患者前額葉皮質(zhì)活動的影響,并發(fā)表在《Frontiers in Psychiatry》(IF=4.157)雜志上。
下面為研究詳情:
一、實(shí)驗(yàn)方法
受試者
于2021年5月至2021年12月從四川大學(xué)華西醫(yī)院門診招募40例DSM-5診斷為中度抑郁癥(MDD)、HAMD-24總分在20-35之間、一個月未服抗抑郁藥物的患者,當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)招募40例納入健康對照組(HC)。 排除標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)嚴(yán)重和不穩(wěn)定的身體疾病;(2)在登記前4周內(nèi)使用抗抑郁藥;(3)HAMD-24第3項(xiàng)(自殺念頭)得分為≥3分,或在過去6個月內(nèi)有自殺企圖;(4)存在其他精神障礙;(5)嚴(yán)重聽覺功能障礙;(6)孕婦或哺乳期婦女;以及(7)接受經(jīng)顱磁刺激治療的禁忌癥,如金屬植入物或有癲癇發(fā)作史。
rTMS刺激方案
采用武漢依瑞德醫(yī)療設(shè)備新技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CCY-I磁場刺激儀,配圓形線圈,刺激右前額葉背外側(cè)區(qū)(DLPFC),2Hz、90%RMT,刺激10s,間隔3s,重復(fù)130串,共2600個脈沖。每周五次,共四周。
CCY-I磁場刺激儀
語言流暢性任務(wù)(VFT)
如圖一:每個試驗(yàn)包括30秒的任務(wù)前休息期,60秒的任務(wù)期,最后是60秒的任務(wù)后休息期。任務(wù)前后根據(jù)提示數(shù)數(shù),任務(wù)期被試分別用上、時、說、家四個字組詞,每個字15秒,任務(wù)期組詞越多越好。
圖一
二、fNIRS測量
采用由武漢資聯(lián)虹康科技股份有限公司生產(chǎn)的37通道BS-3000近紅外腦功能成像系統(tǒng)測量大腦皮層中HbO和HbR的濃度變化。每個通道的距離為3厘米。采樣率設(shè)置為20Hz。
BS3000近紅外腦功能成像系統(tǒng)使用場景圖
根據(jù)國際10-20腦電圖電極放置方法,置于被試的前額葉區(qū)域,具體定位如圖二所示。測量抑郁癥患者在經(jīng)顱磁刺激治療前后的VFT期間,前額葉皮層含氧血紅蛋白HbO濃度的變化。
圖二
采用漢密爾頓抑郁評定量表-24項(xiàng)(HAMD-24)評估抑郁癥的嚴(yán)重程度
三、fNIRS數(shù)據(jù)分析
運(yùn)用Matlab軟件中的Homer2模塊進(jìn)行分析,取任務(wù)前10s作為基線期,先將原始光強(qiáng)轉(zhuǎn)化為光密度,使用0-0.1Hz的帶通濾波器對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波,以去除高頻噪聲;然后采用條樣插值方法去除運(yùn)動偽影;最后運(yùn)用比爾朗伯定律將光密度轉(zhuǎn)化為HbO濃度。具體流程如圖三。
圖三
四、其他數(shù)據(jù)分析
? 運(yùn)用卡方檢驗(yàn)、T檢驗(yàn)進(jìn)行MDD組和HC組性別、年齡、受教育程度等一般資料的差異性比較;
? 采用配對T檢驗(yàn)比較治療前后HAMD-24總分;
? 使用Mann-Whitney U檢驗(yàn)來比較MDD組和HC組在每個通道的VFT期間的HbO值;
? 使用Wilcoxon檢驗(yàn)比較了MDD組治療前和治療后各通道VFT期間HbO值的差異,評估抑郁癥患者對經(jīng)顱磁刺激治療的HbO反應(yīng);
? 對VFT期間治療前的HbO值與HAMD-24總分進(jìn)行相關(guān)性分析。
五、結(jié)果
? 兩組被試治療前同質(zhì);
? 在rTMS治療前,抑郁癥患者在VFT期間雙側(cè)前額葉皮質(zhì)的HbO值明顯低于HC組,見圖四;
圖四
? 經(jīng)2Hz右DLPFC經(jīng)顱磁刺激治療4周后,抑郁癥患者在VFT期間雙側(cè)額極前額葉皮質(zhì)(FPPFC)、腹外側(cè)前額葉皮質(zhì)(VLPFC)和左側(cè)DLPFC的HbO值增加。抑郁癥患者右側(cè)VLPFC從基線到治療后的HbO值的增加與經(jīng)顱磁刺激后HAMD評分的降低呈正相關(guān),見圖五。
圖五
參考文獻(xiàn)
[1]Jiaxi Huang,Jiaqi Zhang,Tingyu Zhang,Pu Wang,Zhong Zheng.Increased Prefrontal Activation During Verbal Fluency Task After Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation Treatment in Depression:A Functional Near-Infrared Spectroscopy Study.[J]Front.Psychiatry,2022,13:876136.