功能磁共振成像技术在抑郁症疗效评价中的应用研究*

2014-02-10 17:18周志焕孙小洁
天津中医药 2014年4期
关键词:工作记忆静息脑区

周志焕,孙小洁,毕 海

(1.天津中医药大学,天津 300193;2.天津中医药大学第一附属医院,天津 300193)

·综 述·

功能磁共振成像技术在抑郁症疗效评价中的应用研究*

周志焕1,孙小洁2,毕 海2

(1.天津中医药大学,天津 300193;2.天津中医药大学第一附属医院,天津 300193)

功能磁共振成像技术;抑郁症;疗效评价

抑郁症是常见的危害人类身心健康一类精神疾病,以显著而持久的情感或心境低落为主要特征,据世界卫生组织调查显示,全球抑郁症的发病率约为11%,已经成为人类第四大疾病。随着现代社会的生活压力逐渐增高、工作节奏加快,人们处于应激状态中的机会增多,抑郁症的发病率更逐年上升[1-3]。近年来随着影像学技术的飞速发展,特别是磁共振弥散张量成像(DTI)和功能磁共振成像(fMRI)在临床的广泛运用,为抑郁症的诊疗提供了新的思路。fMRI技术结合了功能、解剖和影像3方面因素,它的出现和不断完善,为临床MR诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研究提供了强大的技术支持,也为短期内监测脑功能的动态变化开拓了新的发展方向[4]。笔者就近几年fMRI在抑郁症治疗中的应用作一述评,以期指导临床。

1 情感研究

抑郁症是一种常见的精神科疾病,抑郁发作状态下的脑功能区变化,一般要引人情感刺激模式及认知模式。包括高兴、惊奇、恐惧、悲伤、愤怒和厌恶等情感[5]。

1.1 悲伤体验对比研究 孙军[6]对13例首发抑郁症患者和14正常志愿者进行fMRI检查,比较悲伤表情体验的脑功能区变化。结果显示:悲伤体验时,治疗前患者组扣带回前部皮质活动性较正常人增高,治疗后明显恢复。表明悲伤体验的fMRI是一项用来动态评价抑郁症患者情感障碍的重要手段,可以作为一项客观评价抗抑郁药物疗效的重要生物学指标。

1.2 高兴体验对比研究 李宗鸿[7]对15例女性抑郁症患者和15名女性健康志愿者进行动态喜悦表情识别任务中的磁共振脑功能扫描,结果表明:在明确识别条件下,抑郁症组患者右枕中回、右顶下小叶、右楔前回及双侧中央后回等脑区活动增加,而双侧顶上小叶等脑区活动降低。在不明确识别条件下,抑郁症患者右顶下小叶活动增加,而右楔叶、右中央后回及左顶上小叶活动降低。认为抑郁症患者识别喜悦表情障碍可能是由于感知该表情面部运动能力存在缺陷所致。

2 认知研究

许多学者认为抑郁症患者除情绪障碍外,还会伴有认知功能和生物学方面的改变[8-9],认知功能包括感觉、知觉、注意力、记忆、理解、语言和思维,及信息整合和运动及执行功能等多项内容。

2.1 空间工作记忆 彭代辉[10]对12例首发抑郁症患者与12例健康对照者,配对进行矩阵工作记忆任务的脑fMRI扫描。结果表明:首发抑郁症患者组矩阵工作记忆0-back及2-back任务执行正确率均低于对照组,首发抑郁症患者矩阵空间工作记忆能力下降,双侧BA9/46、BA6与BA7/40区功能减弱是其空间工作记忆能力缺损的机制之一。

2.2 汉字Stroop任务记忆 袁辉[11]对12例抑郁症患者及12名正常自愿者,采用组块设计的汉字Stroop任务行fMRI。结果显示:字色不一致的颜色命名任务中,与正常对照组相比,抑郁组的反应时间延长,错误数增多。字色一致的颜色命名任务时,抑郁组出现扣带回的激活。字色不一致的颜色命名任务时,抑郁组左侧前额叶功能脑区激活增加,顶叶多个功能脑区激活减低。两种任务中,抑郁组左侧前额叶功能脑区激活大于右侧。认为扣带回-前额叶皮质-顶叶网络异常以及双侧前额叶功能失衡共同构成了抑郁症患者认知障碍的神经基础。

2.3 字母工作记忆 彭代辉[12]对12例首发抑郁症患者进行字母工作记忆任务的fMRI,以AFNI软件对fMRI数据进行定位与定量分析,并与12例正常人作对比。结果表明:两组任务执行正确率均大于75%,患者组字母工作记忆正确率低于对照组;两组字母工作记忆激活的感兴趣脑区,患者组的激活强度低于对照组。认为首发抑郁症患者存在字母工作记忆损害,而语音环路的双侧BA9/46、BA6与左侧B roca区激活减弱可能为其病理机制之一。

3 脑功能与临床症状的相关性研究

静息态功能磁共振是一种能够无创地研究基线状态脑功能或自发神经元活动的技术,其消除了任务态MRI研究中受试者执行任务差异对结果的影响[13-14],更容易得出可靠的结论。局部一致性(ReHo)分析方法是由中国学者藏玉峰等[15]开发研究出的一种新的图像处理方法,主要针对静息态磁共振功能成像数据处理方法。ReHo增高表明局部脑区神经元活动在时间趋于同步,相反则提示局部神经元活动时间上不同步[16-17]。故而,ReHo发生异常提示局部神经元同步性活动发生改变。

姚志剑[18]将17名首发重性抑郁症患者与17名健康者进行fMRI的扫描。将患者的脑ReHo值与其抑郁症状群进行相关分析。结果显示:抑郁症患者焦虑与右前额中部、左脑岛ReHo值呈负相关;认知障碍与左前额中部、右脑岛ReHo值负相关,而与右海马旁回ReHo值正相关;迟缓与左前额中部、右额下回、右尾状核ReHo值负相关,而与右前扣带回腹侧ReHo值呈正相关。认为抑郁症患者的焦虑、认知障碍、迟缓、睡眠障碍及绝望感症状可能是部分特定的脑神经异常活动的表现。谭俊华[19]选取20例重性抑郁症患者,以20健康人作为对照,在抗抑郁治疗前和治疗10周进行静息状态fMRI扫描。结果显示:与治疗前比较,抑郁症组治疗后大脑左侧黑质、左额中回、左额内侧回、左颞中回、右额中回、右额内侧回、右额下回及右颞上回局部一致性减低。与对照组比较,抑郁症组治疗前双侧楔前叶局部一致性增高,而治疗后右前扣带回腹侧、右额下回、右额内侧回及左海马旁回局部一致性减低。认为静息状态下抑郁症患者存在部分脑功能异常,经抗抑郁治疗后可逆转。

姜建[20]对12例重症抑郁症患者及12例正常对照组进行静息态功能磁共振成像,所得数据转换后应用ReHo分析,结果与健康组比较,抑郁组ReHo减低的脑区有:右脑顶下小叶,右脑海马回,右后扣带回,左枕叶舌回,左小脑前叶,左尾状核,左豆状核,左屏状核。抑郁组ReHo增高的脑区有:右前额叶,左胼胝体,右豆状核-壳核,右屏状核,右小脑后叶小脑扁桃体,右小脑后叶下半月小叶。李东明[21]对53例抑郁症患者和38例正常对照进行静息态功能磁共振扫描,采用ReHo的方法分析数据,结果显示与正常组相比,抑郁组在双侧前扣带皮质(ACC)、左侧内侧前额叶皮质、左侧颞中回均有ReHo值降低。ACC位置ReHo值显著降低,认为抑郁症患者在前扣带皮质及其相邻部位自发神经活动异常。

4 中医研究

中医学中并没有“抑郁症”这一病名,根据西医学中抑郁症的定义及临床症状描述,古医籍中有关“癫症”、“百合病”、“脏躁”、“狐惑病”、“梅核气”等病证的记载与抑郁症的临床表现相似。研究表明,从肝脏的生理病理特点以及经络理论方面,针灸治疗抑郁症当取督脉和肝经穴位为主,以达到健脑提神、疏肝解郁、调畅情志的目的,其有效性和安全性已被证明[22],近年来,以fMRI为主的影像技术不断进步与发展,为针刺治疗抑郁症的机制研究提供了很大帮助。

易洋[23]选取首发中度抑郁症患者26例及健康志愿者13名,分别在针刺前后进行静息态功能磁共振扫描,采用比率低频振幅(fALFF)和功能连接的分析方法,结果显示:与针刺前比较,针刺后正常对照组右侧额叶fALFF值降低,抑郁太冲组右侧额叶、右侧额中回、左侧额上回中部、双侧顶下小叶、右侧楔前叶fALFF值降低,抑郁非穴组左侧顶叶、右侧顶叶、左侧枕叶fALFF值降低,抑郁太冲组左侧前扣带回皮质与双侧额叶、右侧颞叶、左侧后扣带回、双侧顶叶、双侧尾状核功能连接增强。认为针刺太冲可影响多个脑区功能的变化,并作用于与抑郁症情感调节相关的脑区,这可能是针刺治疗抑郁症的机制。

5 结语

以往的研究表明额叶、扣带、海马、杏仁核等多个部位的脑组织结构和功能的变化与抑郁症的发生、发展和转归有关。近年来,神经影像学的飞速发展为抑郁症的无创性研究开辟了新的方向。fMRI技术结合了功能、解剖和影像3方面因素,使临床MR诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研究成为可能。以血氧水平依赖对比成像为代表的fMRI技术是基于神经元活动对局部氧耗量和脑血流影响程度不匹配所导致的局部磁场性质变化的原理,通过脑血流量、脑血容量和血氧和/脱氧血红蛋白比率变化来反映神经元突触综合活动,能够检测特定任务下激活的脑区,提供功能定位信息,并能够检测脑内高级皮质功能变化。中医药从整体观念出发辨证论治抑郁症,具有明显的优势,但临床疗效评价缺乏足够的理论依据,fMRI作为一种无创、动态、客观的新型影像学手段,为探讨中医药治疗抑郁症的生理机制提供了技术支持,并能够将中医药治疗的机制及疗效可视化、客观化,为临床的合理应用及疗效评价提供影像学依据。

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2013-11-25)

(本文责编:滕晓东,马 英)

10.11656/j.issn.1672-1519.2014.04.20

国家自然科学基金面上项目(No.81273893),天津市自然科学基金重点项目(No.13JCZDJC31600)。

周志焕(1977-),女,博士,副教授,从事中医方剂教学及研究工作。

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