李雨桐 王银雪 黄 淦 梁 臻张 力 张治国 李琳玲*
1(深圳大学医学部生物医学工程学院,广东 深圳 518060)2(广东省医学信息检测与超声成像重点实验室,广东 深圳 518060)
抑郁症是常见的慢性精神疾病,具有高发病率、高复发率、高自杀率及高致残率等特点,已成为全球主要公共卫生问题之一[1]。据统计,全球范围内的抑郁症患者人数超过3亿人,占总人口的近4.4%[2]。我国的抑郁症患者人数约占4.2%,并呈现逐年上升的趋势[3]。抑郁症不仅给患者带来极大的痛苦,也给其家庭和社会造成了沉重的负担。抑郁症的临床表现主要包括3种核心症状,即情感症状、躯体症状和认知症状[4]。情感症状表现为心境低落、快感缺失等,躯体症状表现为疼痛、疲乏等。频繁且长期的抑郁状态还会对认知功能造成损伤,导致患者出现注意力缺失,记忆力受损等认知症状。据估计,约有2/3的抑郁症患者存在认知功能损伤[5]。在美国精神病学会的《精神疾病的诊断和统计手册》中,将认知功能损伤列为重度抑郁症的诊断标准之一[6]。有证据表明,情感和躯体症状恢复的患者,认知功能仍然存在缺陷,其生活和工作效率仍然受到影响[7]。但现有的抑郁症治疗方法主要针对情感和躯体症状的改善,往往忽视认知功能的诊断和治疗。因此,为了促进抑郁症患者的全面康复,需要开展针对患者认知功能损伤的治疗干预研究。
目前,用于抑郁症认知功能康复的干预手段相对较少。其中,药物干预手段方面,沃替西汀(vortioxetine)是唯一被认定可以同时改善抑郁症患者认知功能障碍的药物[8]。但考虑到长期用药可能产生一定的依赖性和副作用,患者常常对药物的依从性较差。非药物干预手段包括电休克疗法(electroconvulsive therapy,ECT)、重复经颅刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)、深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)、经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)等。ECT对重度抑郁症患者的情感症状有明显的改善效果,也有研究表明,ECT能够调节抑郁症患者的负性认知偏差[9]。但由于ECT存在麻醉的风险,而且治疗后可能会出现记忆损害,所以对其应用仍然存在较大争议。rTMS是一种神经刺激方法,通过在头皮表面放置线圈产生的磁场改变神经元的兴奋性,从而在一定程度上改善抑郁症患者的注意力和执行力等认知能力。然而,rTMS存在很大的安慰剂效应,其可靠性仍有待确定[10]。DBS是一种有创的治疗方法,需要将电极片置于大脑皮层下的靶区域进行刺激。尽管有研究证明DBS能够改善抑郁症患者的认知功能,但是其治疗成本高昂,且存在术后伤口感染的风险[11]。tDCS通过微弱电流刺激大脑皮层以调节神经元活性,现有应用主要用于改善抑郁症状[12]。然而,tDCS仅在头皮表面,施加的电流穿透深度有限,增大电流的刺激又会给患者带来刺痛、瘙痒、恶心等不适感。综上所述,现有的药物干预和非药物干预手段都不能很好地满足抑郁症认知功能康复的需求。
近年来,脑电神经反馈技术作为一种新型的、非药物、非侵入式的干预手段,因其无需麻醉、经济实惠、使用方便且安全可靠等优点,受到了越来越广泛的关注。脑电神经反馈技术通过采集受试者的脑电信号,以视觉、听觉或其他形式实时反馈给受试者,使受试者根据反馈信号自主调节大脑活动,以达到治疗效果[13]。目前,脑电神经反馈技术已经被广泛用于提高健康个体的认知能力,以及多种神经和心理疾病的康复治疗,如精神分裂症、厌食症、注意力缺陷多动障碍、创伤后应激障碍等[14]。脑电神经反馈技术也已经在抑郁症的认知功能康复治疗上取得一定进展。已有的研究结果证明,脑电神经反馈技术可以减少抑郁症的相关症状,改善患者的认知功能,是一种具有前景的抑郁症治疗手段[15]。本文旨在综述脑电神经反馈在抑郁症认知功能康复中的研究进展,具体包括:阐述脑电神经反馈训练在改善抑郁症患者情绪认知功能的应用现状,并讨论目前研究中存在的问题和未来发展方向。
脑电是发展和应用最早的一种基础和临床神经科学的常用工具,可直接反映大脑神经电活动,且有简易、无创和时间分辨率高等优点。脑电神经反馈也是研究较早及目前应用较广泛的神经反馈训练技术之一。抑郁症患者认知功能异常相关的脑电研究是发展脑电神经反馈技术的基础,可以为脑电神经反馈训练提供必需的与认知功能相关联的训练靶点。目前的脑电神经反馈训练多是基于静息态下的定量脑电特征,这些特征是在受试者不执行具体的任务,保持放松、安静和清醒时进行采集和分析得到的。已有研究便是通过分析静息态定量脑电特征,挖掘抑郁症患者认知功能的生物标记物,并以此设计出合理的脑电神经反馈训练方案,用于改善患者的情绪认知调控功能。下面将具体介绍抑郁症患者在静息态下的定量脑电特征,以及基于这些特征设计的脑电神经反馈训练方案。
现有针对抑郁症患者脑电神经反馈方案中,应用最为广泛的静息态脑电特征多是属于alpha节律(8~13 Hz)。其中,额叶alpha不对称性(frontal alpha asymmetry,FAA)被发现与情绪、人格、神经心理疾病等存在普遍的关系,抑郁症患者的FAA会表现出异常的活动[16]。FAA指的是大脑皮层左侧额叶和右侧额叶之间alpha波的活动强度差异,通常抑郁症患者的左侧额叶alpha能量大于右侧额叶的alpha能量,而正常人则表现出相反的模式,即是右侧能量大于左侧能量[17]。Alpha波的能量与皮层活动呈负相关:alpha波能量越高,说明该大脑区域活动越弱;alpha波能量越低,说明该大脑区域活动越强[18]。因此,抑郁症患者表现出左侧额叶活动弱于右侧额叶活动,与正常人相比,呈现左侧额叶活动不足而右侧额叶活动过剩。哺乳动物大脑中存在两种基本的动机系统,即接近动机系统和回避动机系统,分别在左右额叶成单侧化分布[19]。接近动机系统与积极情绪相关,与左侧额叶皮层活动关联;回避动机系统与消极情绪相关,与右侧额叶皮层活动关联。所以,抑郁症患者左侧额叶活动弱于右侧额叶活动的特征表明,其更易受消极情绪主导。情绪与认知会相互影响,Brzezicka等[20]研究了抑郁症患者特定的认知缺陷背后可能的神经机制,发现FAA的数值与认知任务得分之间存在非常显著的正相关关系,结果显示FAA的改变可能反映额叶回路的效率低,从而造成抑郁症患者的认知功能出现问题。
当脑电神经反馈用于抑郁症患者的认知功能康复治疗中时,训练方案也有包括其他节律的特征,如Theta波(4~8 Hz)和Beta波(12~32 Hz)。研究发现,重度抑郁症患者皮质边缘网络中的theta波活动异常[21]。已有研究指出,theta波的活性与前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)的活性有关。Theta波在吻侧ACC(rostral ACC)中的情感区起到情感表达的作用[21],可能与连贯记忆和注意力处理机制相关[22]。内侧颞叶和前额叶皮层之间的相互作用是由theta波介导的,这可能揭示了与记忆、执行功能和抑郁相关的区域之间的关键通信机制[23]。此外,beta波也是一个与抑郁症有密切关联的脑电节律,可以根据频段分为低频beta波和高频beta波,前者的活动与警觉性和注意力相关,后者的活动与压力和焦虑相关[24]。有研究采集了伴有重度抑郁症和焦虑症状的患者的脑电数据,与健康对照组相比,伴有重度抑郁症和焦虑症状的患者整个大脑beta波过度增加,且beta波的活动与抑郁和焦虑的严重程度呈正相关[25]。
关于前述的定量脑电特征,其可靠性和特异性仍有待进一步验证。但已经有一些研究基于这些定量脑电特征,设计了脑电神经反馈训练方案,用于抑郁症患者的康复治疗,取得了一定的效果。
神经反馈训练是基于操作性条件反射模型。该模型认为人类的反应行为是后天塑造的,通过高级中枢的参与,人类会趋向于不断地重复会产生好的结果的事情[13]。作为神经反馈训练的一种,脑电神经反馈就是通过实时采集脑电信号来测量大脑的活动,并将这些活动以视觉、听觉或其他形式实时呈现给受试者,帮助受试者调节大脑活动,从而增强或修复认知、感觉、运动等功能[13]。完整的脑电神经反馈流程一般包括5个步骤,分别是脑电数据的实时采集、数据的在线处理、特征的在线提取、反馈信号的实时呈现以及受试者的积极参与。在脑电神经反馈训练的反馈信号的实时呈现过程中,通常会包含奖赏机制,即当受试者的脑电活动达到一定的阈值时会得到奖赏(如得分的增加)。受试者基于操作性条件反射模型的假设,往往会自发地调节受试者本身的脑电信号,从而达到纠正异常大脑活动的目的。
脑电神经反馈在抑郁症患者的康复领域有一定的应用研究,目前用于治疗抑郁症认知功能康复的脑电神经反馈训练主要是基于静息态脑电的定量分析结果,频段主要包括alpha、beta和theta波段等,相关文献的汇总信息可参见表1。其中,基于alpha频段的脑电神经反馈的应用最为广泛,通常可以帮助受试者缓解压力、改善记忆。比如,Choi等[26]通过增加右侧额叶alpha的相对振幅的神经反馈训练方案来改善抑郁症患者的认知和情绪问题。结果发现患者经神经反馈训练后,在执行功能测试中的表现得以改善,而心理治疗对照组则没有变化。实验结果表明,增加右侧额叶alpha的相对振幅,可以增强抑郁症患者的执行功能,减轻抑郁症状。
表1 脑电神经反馈训练用于抑郁症患者情绪认知康复的相关文献汇总Tab.1 Literatures on the application of EEG neurofeedback in emotional and cognitive rehabilitation with depression
左右侧额叶活动的不对称性是否能够通过神经反馈训练进行调节,Peeters等[27]针对这一问题开展了研究。将受试者分为上升组和下降组,分别通过一次神经反馈训练,尝试增加或减少左侧额叶处alpha的相对能量。结果发现,两组受试者在通过训练后都可以实现对反馈信号的控制,即受试者能够控制额叶alpha的活动,但单次的训练没有观察到反馈训练对情绪的影响。Peeters等[15]还开展过类似的脑电神经反馈训练,使9例重度抑郁症患者在10周内接受30次不等的脑电神经反馈训练,训练的具体方案为降低患者额叶位置alpha能量的不对称性。结果显示,平均每位患者额叶alpha能量的不对称性在整个训练过程中呈二次型的显著下降。此外,量表评估结果显示,有5名患者抑郁程度得到明显改善。此项研究表明,减少额叶活动不对称的神经反馈,可能是治疗抑郁症的一个有效方法。Alpha频段还可以细分为8~10 Hz的低频段和10~13 Hz的高频段,有研究指出,增加高频alpha段的能量可以优化认知能力[31]。比如,Escolano等[28]通过增加受试者顶枕区(P3和P4电极处)的高频AlphaAlpha频段的能量,探究脑电神经反馈训练对抑郁症患者工作记忆的改善。在受试者进行脑电神经反馈训练前后,分别进行同步听觉系列加法测验,以评估认知功能。结果发现,与对照组相比,神经反馈组的工作记忆和反应速度得到了明显改善。
在alpha频段的研究基础上,还有研究者使用或结合了其他频段分组进行了脑电神经反馈训练,同样取得了许多成果。例如,Chen等[24]针对抑郁症患者存在高频beta(20~32 Hz)能量的异常增加,对伴有重度抑郁症和焦虑症的患者进行了每周2次、为期5周的脑电神经反馈训练。结果发现,顶枕区(P3和P4电极处)高频Beta能量的降低与抑郁症严重程度的降低呈正相关,与贝克抑郁量表(beck depression inventory II)中认知症状评分也存在相关关系[24]。Wang等[17]则比较了FAA脑电神经反馈和高频beta脑电神经反馈,将87例伴有重度抑郁症和焦虑症的患者分配到FAA神经反馈组、beta神经反馈组或对照组。其中,FAA神经反馈组的患者需要通过训练,提高额叶位置alpha能量的不对称性(A1得分);针对beta的神经反馈组的患者,则需要降低顶枕区的高频beta能量。结果发现,在神经反馈训练后,FAA神经反馈组和beta神经反馈组的贝克抑郁量表评分均低于训练前,但两组之间的疗效并无差异。
除了在每组上进行单一的脑电神经反馈训练之外,也有一些研究采用了在一组受试者上进行多种方案的训练。例如,Cheon等[29]招募抑郁症患者进行脑电神经反馈训练,包括降低左侧额叶beta能量的反馈训练,以及增加顶叶处alpha/theta的反馈训练,每周2~3次共持续8周,且治疗前后进行了5项行为学量表评估。研究结果显示,训练后量表评分均有不同程度的降低,抑郁严重程度得到改善,同时包含认知症状评定的焦虑评估量表评分的显著降低,说明患者的认知功能也得到了一定程度的改善。Lee等[30]采用了个性化方案,对难治性抑郁症患者采用了不同的脑电神经反馈训练方案:降低Beta能量的训练,增加alpha/theta的训练,降低感觉运动节律(12~15 Hz)能量的训练等[31]。经过12周的神经反馈训练后,神经反馈组的临床症状量表评分显著低于单纯药物治疗组的评分,其中不仅有抑郁症状评分的降低,还包括反映认知功能障碍的量表评分的降低。
早期关于抑郁症患者的脑电神经反馈涉及的方案主要基于定量脑电分析的结果,针对额叶和顶枕区的alpha、theta和beta等频段能量大小,易提取反馈信号和开展训练。尽管方案的设计(如训练次数、分组设计等)不相同,但都是旨在纠正抑郁症患者异常的大脑活动、恢复大脑活动的平衡,进而减轻抑郁症患者的临床症状表现。虽然已有研究结果表现出一定的不一致性,但在缓解患者抑郁症状的同时,脑电神经反馈训练确实对患者的认知功能恢复也有一定的效果。根据文献调研结果,发表于近3年的相关研究较少,说明该研究领域可能依然存在不足。例如,定量脑电特征与抑郁症患者认知功能障碍表现的相关性较低,会影响反馈训练效果。目前,亟需找到更多可靠的、对于患者认知功能更有针对性的生物标记物,以发展更为有效的脑电神经反馈训练技术。对此,相关内容将在后续章节提及并进行详细讨论。
脑电神经反馈已经被广泛用于治疗多种神经和心理疾病,并用于提高健康个体的认知能力[13]。这种方法在抑郁症康复上的有效性已得到了多项临床研究的证实,也有荟萃分析表明,脑电神经反馈的治疗效果优于心理治疗效果[32]。尽管脑电神经反馈训练在抑郁症认知功能康复中取得了一定成功,但现阶段仍存在一些亟待解决的问题。
脑电神经反馈训练被认为存在很大的安慰剂效应,其临床效果是否归因于安慰剂效应,至今仍然没有得到统一的答案[33]。为了确定神经反馈信号是否属于习得性调节,控制条件至关重要。欲使脑电神经反馈训练能够真正成为一种可靠的抑郁症临床干预手段,必须通过开展严格的临床实验来证明其治疗效果。目前关于抑郁症认知功能康复的神经反馈临床研究中,缺乏严格的双盲实验设计以及合适的假性对照条件,忽略了期望效应等非特异因素的影响,不能准确评价其治疗效果[34]。使用双盲实验设计,使抑郁症患者和研究者均不知晓准确的受试人员分配,可以较好地降低患者和研究者对分组信息所产生的心理因素的影响。使用假性对照条件,选择非抑郁症患者本身大脑活动的反馈信号,或选择患者本身非感兴趣频段的大脑活动,可以更进一步排除神经反馈的安慰剂效应,确定神经反馈方案是否有效。因此,双盲且有假性对照的实验设计,可以排除抑郁症潜在的非特异性因素,是临床研究领域的金标准[35]。
现有的脑电神经反馈实验中所采用的训练方案缺乏标准化[36]。除了电极的数量和位置、频段选择的不同,反馈信号形式、奖励机制类型、每个训练疗程的持续时间和整个疗程的次数都没有统一的标准。针对该问题,已有相关文章综述了神经反馈训练的设计及指南,如Enriquez-Geppert等[13]针对脑电神经反馈的设计准则进行了总结。该作者建议,可以根据已有的类似反馈训练方案的效果大小来选择疗程的次数,或者观察受试者的学习曲线来制定合适的疗程数量。每个训练疗程的持续时间通常在20~40 min,具体的时间设定往往取决于受试者的专注能力。受试者的专注能力往往会因年龄的不同而不同,同时也会受到受试者健康状况的影响。另外,电极数量的选择取决于脑电神经反馈的应用类型:如果是基于溯源分析的脑电神经反馈,就需要依赖大量的电极来实现良好的定位;而如果为了体现脑电神经反馈作为一种治疗工具的便携性,只需要选择较少的电极数量即可。总的来说,在针对抑郁症的神经反馈训练中,若能制定标准的流程和方案,可以方便对不同研究的结果进行比较,提高应用脑电神经反馈改善抑郁症认知功能的可行性。
目前对于脑电神经反馈训练效果的评估不够全面。在评估脑电神经反馈训练是否可以改善抑郁症患者的某种认知功能表现之前,需要先明确患者是否可以成功实现对于自己脑功能活动信号的调控,即有好的反馈训练学习效果。有研究关注了脑电神经反馈训练中受试者学习效果的个体差异,发现有高达16%~57%不等的受试者并不能实现对自身大脑功能活动的调节[37-38]。因此,针对脑电神经反馈训练的效果评估,可以从短期效果和长期效果两个方面进行。短期效果多指一定次数反馈训练后,受试者在神经反馈训练过程中可以实现对于自身脑功能活动的调控[39]。长期效果是神经反馈训练可以长期改善脑功能活动,即在行为学表现上可以看到效果,或是大脑功能结构表现出发生可塑性变化[40]。能否在短期训练中达到一定的学习效果(即可调节相关脑电反馈信号),会直接影响反馈训练对受训者相关认知功能的改善效果。有些针对抑郁症患者的脑电神经反馈训练研究,忽略了对患者的短期反馈训练学习效果的考察。而短期学习效果指标可用于筛选训练的受试者,作为制定个性化康复方案的参考指标,降低康复成本。此外,短期学习效果评估也可以用于实时调整神经反馈训练系统参数,作为指定个性化神经反馈训练系统的参考指标,例如用于设定反馈训练阈值来调整训练难度。
脑电神经反馈对抑郁症患者认知提升的神经机制尚不清楚。通过临床患者的疾病症状是否得到改善,可以直接反映出神经反馈训练的学习效果[38]。进一步探讨神经反馈训练所导致的大脑功能活动改变的可塑性变化,将有助于研究疾病背后的相关神经机制[41]。通过磁共振成像、功能性近红外光谱等其他模态的脑影像技术,也可以发现不同模态下的大脑特征表现与抑郁症患者认知功能改善的关系。例如,在神经反馈前后通过功能磁共振成像,记录了抑郁症患者面对消极刺激时突显网络的激活情况。结果发现,能成功下调突显网络节点活动的患者,在面对消极刺激时情绪反应减少,说明了突显网络可能在抑郁症中的负性认知偏差中起主要作用[42]。再如,基于磁共振结构成像的研究结果显示,海马体体积的减少与抑郁症有关[43]。前额叶皮层参与执行、认知功能,也是人类控制情绪的重要大脑区域,有研究报道抑郁症患者前额叶皮层体积减小[44]。结合多模态脑影像技术,有可能为脑电神经反馈训练过程中抑郁症患者的认知功能康复提供更全面的研究视角,明确抑郁症患者神经反馈训练时的学习机制以及功能康复过程中大脑功能结构的可塑性变化。
为发展对抑郁症患者认知康复更有效的脑电神经反馈训练技术,可能的突破口存在于以下几个方面:使用个性化参数设置的训练方案,提取功能脑网络的脑电神经标记,提取认知任务态脑电特征,融合多模态脑影像技术手段和提升患者训练过程的舒适度。
1)使用个性化参数设置的训练方案。例如,Bauer等[45]让受试者接受了固定频段的alpha脑电神经反馈训练,结果发现受试者在数字广度任务中的表现并没有得到提高。然而,Nan等对受试者进行了个体alpha频段的神经反馈训练后,受试者在同一任务中的表现得到提高[46]。除了选择非固定频段设置,还可以通过提取与大脑内各种局部神经网络之间的传导和连接减弱有关的信息,然后将个体的特征数据与标准数据库进行比较,从而确定更适合特定患者的神经反馈训练方案[47]。
2)使用静息态功能脑网络的脑电神经标记。除了通过定量脑电分析来研究抑郁症与脑电特定频段节律异常活动的关系外,也有研究发现,抑郁症可能与静息态大脑功能网络的改变有关。功能脑网络是指大脑内部神经元集群或各脑区之间的整合连接,而大脑的复杂功能是网络中各区域连接强弱不同所产生的结果。Fingelkurts等[48]使用脑电结构同步指标,对抑郁症患者的静息态脑电数据进行分析。结果显示,抑郁症患者的功能脑网络与健康对照相比,alpha频段在右半球有更多的耦合,间接反映了抑郁症患者大脑功能相互依赖性的增强。该研究还发现,抑郁症患者左右半球功能连接数目和强度是不对称的,且抑郁症患者的功能连接数量、强度与抑郁症严重程度成正比。Lee等研究了抑郁症患者额颞顶网络的连接模式,发现额颞顶叶区域(尤其是右半脑)的连接强度过度增强可能会影响认知和情感之间相互作用,导致抑郁状态的持续,使患者的治疗效果降低[49]。此外,传统脑电神经反馈通常只选择数量较少的几个电极,存在空间分辨率低的局限性,且受试者之间存在个体差异,导致不同受试者的最佳通道选择通常是不同的[50]。采用全脑多通道高密度脑电,可以进一步分析抑郁症患者功能脑网络的异常表现。例如,有研究利用高密度脑电,探索了抑郁症患者静息状态的定向功能连接,发现与健康对照组相比,抑郁症患者大脑的左杏仁核和右尾状核的定向功能连接明显增强[51]。已有基于功能磁共振成像的神经反馈研究表明,通过增加从背内侧前额叶皮层到杏仁核的功能网络连接,可以改善情绪调节障碍[52]。所以,挖掘静息态功能脑网络的脑电神经标记,将有助于优化和完善脑电神经反馈训练技术。
3)提取认知任务态脑电特征。已有脑电神经反馈训练多是基于静息态脑功能活动的,与认知功能的表现的联系较弱。结合认知功能任务的脑电事件相关电位(event-related potentials,ERP)研究,可以分析受试者在完成任务时的脑功能活动的变化。常用于研究认知功能的经典ERP实验范式包括Go/No-Go实验范式、N-Back实验范式、Stroop实验范式等,分别针对执行功能、记忆力和注意力。抑郁症患者在完成这几种认知功能任务时都表现较差,且在相应的ERP信号成分上有异常变化。例如,N-back任务中患者得分低,且Fz处的P2振幅较低,而康复治疗后认知功能的改善也伴随着P2振幅的增强[53]。经典的ERP实验范式改进为包含情绪刺激的实验范式,适合探索情绪对执行注意过程等认知功能的调节作用[54-55]。例如,情绪版的Go/No-Go实验范式采用了不同情绪的刺激,如面孔图片和词语等,结果发现与健康对照组相比,抑郁症患者组在正性词语出现时错误率更高,且做出反应的时间比负性词语更长[56]。情绪版的N-back实验也是采用不同情绪的刺激,以任务组块的形式呈现。有结果显示,与健康人相比,抑郁症患者在面对积极情绪刺激时枕叶的P1振幅偏低,面对无论哪种情绪时额叶的P2振幅偏高[57]。此外,在结合脑电信号采集和特定认知任务范式的基础上,除了可以提取ERP信号幅值等时频特征,也可以分析任务态下的大脑功能连接特征,为抑郁症的认知功能受损提供更全面的电生理指标。有研究通过视觉Oddball实验范式采集脑电数据,利用时间相关相位相干性进行分析,发现抑郁症患者的不同频段不同电极间脑电的功能连接较健康对照表现出补偿性的增强[58]。基于上述分析可见,抑郁症患者在认知任务态时的脑功能活动也是有异常表现的。提取抑郁症患者在认知任务态的脑电标记,可以使对疾病状态的刻画更加完善,基于此发展的脑电神经反馈技术的有效性会较高。因此,认知任务态的脑电研究都可用来挖掘抑郁症患者认知功能障碍的脑电标记,并发展针对抑郁症患者认知功能康复的脑电神经反馈技术。
4)融合多模态脑影像技术手段。结合多种脑功能成像技术,通过发挥不同神经影像技术的优势,以提取更有针对性的多模态反馈信号来进行反馈训练。例如,有研究使用同步脑电和功能磁共振成像技术,为抑郁症患者提供多模态实时神经反馈训练[59]。患者在积极情绪诱导下上调杏仁核的激活程度,再通过记录脑电信号评估训练效果。结果发现,杏仁核的神经活动和FAA有着重要联系。同样,也有研究利用同步脑电和功能磁共振成像神经反馈,以探究受试者的情绪自我调节[60]。研究结果显示,受试者可以同时调节左杏仁核的激活程度和高频Beta的振幅,证明了对大脑的血流动力学和电生理活动进行同步调节的可行性,也提示了同步脑电和功能磁共振成像神经反馈在对神经精神疾病(特别是抑郁症)的认知治疗方法上具有潜在的应用价值。
5)提升患者训练过程的舒适度。神经反馈的反馈信号也可以采用更丰富的形式,如有研究将脑电传感技术、虚拟现实游戏和神经反馈训练结合起来,以提高患者的治疗积极性[61]。将受试者的实时脑电信号输入到游戏引擎中进行处理,处理后的数据会生成虚拟现实游戏图像,实时显示在虚拟现实头盔上。受试者通过调节大脑活动来完成游戏,这样增加反馈训练的趣味性并提高受试者参与的主动性。
抑郁症患者存在认知功能障碍,而目前临床缺乏对其有针对性的安全有效且无创的康复手段。脑电神经反馈作为一种已经用于多种精神疾病和功能康复的手段,正逐步被用于抑郁症患者的认知功能康复。近年来关于抑郁症患者认知功能异常相关的脑影像学研究,为发展神经反馈技术奠定了基础,可以提供神经反馈训练所必需的与认知功能相关联的脑影像标记。目前,用于治疗抑郁症认知功能康复的脑电神经反馈训练主要是基于静息态脑电的定量分析结果,通过调节抑郁症患者异常的大脑活动、促进大脑活动的平衡和恢复,减轻抑郁症患者的临床症状表现。尽管已有研究结果表现出一定的不一致性,但结果显示脑电神经反馈训练确实对认知功能恢复起到了一定的促进作用。笔者在综述了脑电神经反馈在抑郁症认知功能康复中的研究现状的同时,讨论了存在的问题,提出了未来的发展方向,包括如使用个性化参数设置的训练方案、提取功能脑网络的脑电神经标记、提取认知任务态脑电特征、结合多模态脑影像技术手段和提升患者训练过程的舒适度等。虽然脑电神经反馈在抑郁症的治疗中仍然存在一些需要改进的方向,但随着神经反馈技术的进步和对其机制认识的深入,脑电神经反馈技术有望成为一种抑郁症认知功能康复的有效临床治疗手段。