依瑞德fNIRS研究 | 揭示首次發作、未用藥的重度抑郁癥患者的大腦皮層功能機制

南昌大學附屬第一醫院胡茂榮主任團隊在《Journal of Affective Disorders》發表了題為《Cortical functional mechanisms in emotional cognitive tasks in first-episode, drug-na?ve with major depressive disorder: A fNIRS study》的研究論文。

該研究旨在通過功能近紅外光譜技術探討首次發作、未用藥的重度抑郁癥（MDD）患者在情緒認知任務中的大腦皮層功能機制。特別關注面部情緒識別任務中潛在的受損區域和神經機制，以及這些機制與MDD患者日常生活中情緒信號識別的認知抑制之間的關系。

本文使用的設備是依瑞德集團旗下資聯虹康公司生產的臺式近紅外腦功能成像設備。

研究方法

受試者

MDD患者共37名為MDD組，健康對照組（HC）共34名為HC組。

實驗設計

實驗包括三組情緒識別的認知任務，每個任務塊持續96秒，塊間休息20秒。每塊內隨機呈現32張面部表情圖片，成對出現（悲傷-中性，悲傷-快樂，快樂-中性）。使用武漢資聯虹康生產的BS-7000近紅外腦功能成像系統（fNIRS），16個發射探頭和16個接收探頭組成53個通道，同步記錄大腦皮層激活情況（圖1）。

圖1 A. 任務設計；B. fNIRS探頭于頭部的安放位置；C. fNIRS頭帽通道排布；D. 基于Brodmann區域的53個通道覆蓋腦區：前運動皮層（PMC，1）、布洛卡區（Broca，2）、背外側前額皮層（DLPFC，3）、額眼場（FEF，4）和前額極皮層（FPC，5）

研究結果

行為表現

MDD患者在情緒識別任務中的準確性低于HC，尤其在區分悲傷與中性、快樂情緒時（圖2）。

圖2 在情緒識別任務中，MDD組和HC組的準確性和反應時間（RT）。*p < 0.05。***p < 0.001

皮層激活

MDD患者在左側前額葉皮層（FPC）和右側前額葉背外側皮層（DLPFC）表現出激活。

圖3 (A)(B)3D皮層激活圖：MDD組和HC組在情緒識別任務中的皮層激活情況（悲傷-快樂）；(C) MDD組和HC組在悲傷-快樂情緒識別任務中皮層激活差異的比較（t值）；(D) MDD組和HC組在悲傷-快樂情緒識別任務中皮層激活差異的3D曲面圖（t值）。黑色圓圈表示顯著不同的通道（p < 0.05），值越高表示激活程度越高

功能連接性

FPC區域顯示出與其他皮層區域更高的內部一致性和更廣泛的相關性（圖4）。

圖4 (A) 功能連接矩陣：MDD患者在三項情緒認知任務中每個通道之間的連接模式（相關系數r）；(B) MDD患者中任意兩個感興趣區域（ROIs）之間的功能連接系數（|r|）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001

結論

通過fNIRS收集大腦激活數據，提供的影像新視角，發現MDD患者對傾向于對面部表情進行負面解讀，與大腦皮層激活的改變有關。特別是左側FPC的激活可能對MDD患者日常生活中情緒信號識別的認知抑制有重要影響。

參考文獻：

[1].Wan X, Wu Y, Jiang W, Lu X, Tang Y, Yuan X, Huang L, Hu M. Cortical functional mechanisms in emotional cognitive tasks in first-episode, drug-na?ve with major depressive disorder: A fNIRS study. J Affect Disord. 2024 Oct 1;362:698-705. doi: 10.1016/j.jad.2024.07.113. Epub 2024 Jul 17. PMID: 39029670.

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