伴或不伴自伤行为青少年抑郁症患者在言语流畅性任务下脑血流特征

程奥博　樊家琦　刘力慧　刘晋宁　张丽丽　王红英　张云淑　杨建利　栗克清

【摘要】  目的  探究伴或不伴自傷行为青少年抑郁障碍患者在功能性近红外光谱成像技术（functional near-infrared spectroscopy， fNIRS）下进行言语流畅性任务（voice fluency task，VFT）中的脑区活动。方法  选取2021年3-9月在河北省第六人民医院接受治疗的青少年抑郁症患者60例为病例组，其中伴自伤组和不伴自伤组，各30例。同期在社区招募22例志愿者作为健康对照组。评估三组抑郁、焦虑状态并应用近红外脑功能成像仪进行VFT，测量额叶及两侧颞叶氧合血红蛋白浓度变化。结果  病例组中伴自伤组和不伴自伤组汉密尔顿抑郁量表（HAMD）、汉密尔顿焦虑量表（HAMA）评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），得分都处在较高的水平。在额叶，健康对照组平均氧合血红蛋白浓度高于伴自伤组和不伴自伤组，差异有统计学意义（P<0.05）;伴自伤组及不伴自伤组平均氧合血红蛋白浓度比较，差异无统计学意义（P>0.05）;在左右颞叶，三组受试者平均氧合血红蛋白浓度比较，差异无统计学意义（P>0.05）。结论  伴自伤青少年抑郁患者在进行VTF时前额叶脑区平均氧合血红蛋白浓度低于不伴自伤行为青少年抑郁患者，提示自伤行为与前额叶功能受损有关。

【关键词】  近红外;言语流畅性任务;青少年抑郁;自伤行为

中图分类号  R749.4    文献标识码  A    文章编号  1671-0223（2022）11--04

Cerebral blood flow characteristics under voice fluency task in adolescent depression with or without autolesionism Cheng Aobo， Fan Jiaqi， Liu Lihui， Liu Jinning， Zhang Lili， Wang Hongying， Zhang Yunshu， Yang Jianli， Li Keqing.Graduate School of North China University of Science and Technology， Tangshan 063210， China

【Abstract】  Objective  Explore the brain area activity of depressive disorders in the speech fluency task （voice fluency task， VFT） under functional near-infrared spectroscopy （fNIRS） in adolescent patients with or without self-injury behavior. Methods  A total of 60 adolescent depression patients treated in the Sixth People's Hospital of Hebei Province from March to September 2021 were selected as the case group， including 30 cases each in the group with with and without self-injury.Twenty-two volunteers were recruited in the community as a healthy control group.Three groups of depression and anxiety were assessed and a speech fluency task VFT was used to measure oxyhemoglobin concentrations in the frontal and bilateral temporal lobes. Results  In the case group， the Hamilton Depression Scale （HAMD） and Hamilton Anxiety Scale （HAMA） scores between the group with and without SI （P>0.05）， and the scores were at a high level. In the frontal lobe， the average oxyhemoglobin concentration in healthy control group was higher than that with and without SI， and the difference was significant（P<0.05）. The average oxyhemoglobin concentration in the groups with and without SI was insignificant （P>0.05） and the difference in the three groups was insignificant （P>0.05）. Conclusion The mean oxyhemoglobin concentration in the prefrontal brain area with VTF was lower than that without it， suggesting that self-injury behavior is associated with impaired prefrontal function.

【Key words】    Near infrared; VFT; Adolescent depression; Self-injurious behavior

随着社会发展速度日益加快，社会压力也在不断升高，尤其是在目前的教育及社会环境下，青少年所承受的压力更为突出。由于青少年身心发展仍不健全，受到外界压力后更容易产生自伤行为[1]。自伤行为是指在没有自杀想法的情况下，蓄意伤害自体身体或器官的行为。目前，青少年自伤行为呈上升趋势，我国调查自伤行为检出率为11%～35%[2]。在自伤行为的影响因素中，抑郁是自伤行为的高危因素，而且与自伤行为的多样性有密切联系[3-4]。青少年抑郁症患者较正常青少年更容易发生自伤行为，其发生率高达45.0%[5-6]。有研究认为自伤行为可能与大脑功能的损伤有关。而发生自伤行为的抑郁障碍患者是否存在大脑功能方面的改变尚不明确。功能性近红外光谱成像技术（functional near-infrared spectroscopy， fNIRS）是一种脑功能成像技术，它利用近红外光谱实时测量大脑皮层的氧合血红蛋白（Oxy-Hb）和脱氧血红蛋白（Deoxy-Hb）含量，进而间接反映大脑活动，获得大脑活动信息[7]。本研究主要通过fNIRS在言语流畅性任务（voice fluency task，VFT）下，通过氧合血红蛋白相对浓度的变化作为脑血流特征的指标，分析有自伤行为和无自伤行为的青少年抑郁障碍患者大脑脑血流特征是否存在差异，现将结果报告如下。

1  对象与方法

1.1  研究对象

选取2021年3-9月在河北省第六人民医院接受治疗的青少年抑郁症患者60例为病例组，其中伴自伤组和不伴自伤组，各30例（通过主治医师询问病史及躯体检查判断患者是否有自伤行为）。同期在社区招募的志愿者22例作为健康对照组。伴自伤组男性7例，女性23例;平均年龄16.23±2.11岁;平均受教育年限10.11±2.67年。不伴自伤组男性6例，女性24例;平均年龄15.65±3.04歲;平均受教育年限9.82±3.52年。健康对照组男性4例，女性18例;平均年龄15.12±3.20岁;平均受教育年限10.12±3.09年。三组性别、年龄、教育年限比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

青少年抑郁症患者纳入标准：①符合国际疾病分类精神与行为障碍（international Classification of diseases，ICD-10）抑郁发作诊断标准;②年龄12岁～18岁;③5年以上受教育经历，智能正常，右利手，理解能力足以配合完成fNIRS检查;④患者自愿参加本研究，经监护人同意并签署知情同意书。排除标准：①既往曾有严重躯体疾病、颅脑外伤或曾经确诊过包括精神分裂症、双相情感障碍等精神科疾病。②智力或病情影响不能完成量表测查以及功能性近红外光谱成像测查。

健康对照组纳入标准：①年龄12～18岁;②5年以上受教育经历，智能正常，右利手，理解能力足以配合完成fNIRS检查;③既往无自伤行为。④患者自愿参加本研究，经监护人同意并签署知情同意书。⑤性别、年龄、受教育年限与抑郁症患者组相匹配。排除标准：①既往无重大躯体疾病及精神疾病。②患者智力水平无法完成近红外测查。

1.2  脑血流检测方法

使用近红外脑功能成像仪BS-7000（武汉资联虹康科技股份有限公司）进行近红外数据采集。采集方法：将带固定光极的头套置于受试者头部。每一对光极之间，可以测量一个通道的血氧浓度，共52个通道。按照位置划分额叶，左侧颞叶，右侧颞叶。患者在安静的房间内进行VFT。任务内容为告知受试者某一具体类别词语，要求受试者说出具有这一类别特征的词语。VFT共4个任务，词语类别为：蔬菜、水果、家用电器、四条腿动物。患者需在规定的时间内尽可能多的说出符合特定类别的词语。每个任务由三个模块组成，即静息态，任务态和任务后静息态。所有项目均在在入院内24小时完成。

1.3  观察指标

（1）抑郁状态评估：使用汉密尔顿抑郁量表（HAMD）进行评分，2位临床医生共同评定，分数越高抑郁程度越高。

（2）焦虑状态评估：使用汉密尔顿焦虑量表（HAMA）进行评分，2位临床医生共同评定，分数越高焦虑程度越高。

（3）氧合血红蛋白水平：在VFT中测量三组额叶及双侧颞叶平均脑氧合血红蛋白浓度并绘制变化趋势。

1.4  统计学方法

采用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料用“±s”表示，两组之间均数表采用检验，多组间均数比较采用方差分析。不符合正态分布的计量资料用“中位数（四分位数）”表示，组间中位数比较采用非参数秩和检验，两两比较采用克鲁斯卡尔-沃利斯检验。双侧检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  两组抑郁障碍受试者HAMD、HAMA评分比较

伴自伤组与不伴自伤组HAMD、HAMA评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），表明伴自伤组与不伴自伤的抑郁、焦虑情绪没有差异，得分都处在较高的水平，见表1。

2.2  三组受试者VFT中额叶、双侧颞叶氧合血红蛋白相对浓度变化趋势

在VFT中，健康对照组三个脑区的氧合血红蛋白浓度均有逐步升高的趋势，激活较好，为三组中最高。不伴自伤组的额叶及两侧颞叶氧合血红蛋白浓度呈逐渐下降趋势，表明大脑激活不足，VFT反应较差。在额叶区，不伴自伤组平均氧合血红蛋白浓度在任务开始表现上升趋势，但上升幅度不如健康对照组，而后逐渐下降。伴自伤组额叶平均氧合血红蛋白浓度为三组之中最低，任务刚开始就表现出下降的趋势。而在左右侧颞叶平均氧合血红蛋白浓度对比图上，两组受试者并没有明显差异，但升高幅度都小于健康对照组，见图1、2、3。

2.3  三组受试者VTF中额叶、双侧颞叶平均氧合血红蛋白浓度比较

在额叶，健康对照组平均氧合血红蛋白浓度高于伴自伤和自杀组及不伴自伤或自杀组，差异有统计学意义（P<0.05）;伴自伤组及不伴自伤组平均氧合血红蛋白浓度比较，差异无统计学意义（P>0.05）;在左、右颞叶，三组受试者平均氧合血红蛋白浓度比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

3  讨论

VTF是一项在近红外脑功能成像中应用比较广泛的测试任务，对大脑的执行功能有较好的测量效果[8]。它主要涉及听、读、说流畅性的词语记忆任务。VTF能够较好的表现个体在相同时间内使用规定种类词语传递消息的流畅性，是体现个体言语功能的一个重要指标。既往研究发现正常人群中该任务能够较好的激活额叶功能，而在抑郁症患者中进行该任务则表现额叶激活能力下降，氧合血红蛋白浓度减低[9-10]。国内的研究也表明抑郁障碍患者大脑氧合血红蛋白浓度升高幅度及激活程度不如健康对照组[11]。我国对青少年抑郁人群的研究也表明，患有抑郁症的青少年在位于前额叶皮层的通道处的氧合血红蛋白血流动力学反应中的皮质激活明显少于健康对照组[12]。这与本次研究结果相似，表明抑郁症确实可以影响大脑功能的激活，神经细胞活动也处于抑制状态。这也与抑郁障碍患者的临床特征相吻合。

伴自伤行为和不伴自伤行为组的差异主要集中在前额叶脑区。前额叶作为大脑的高级活動中枢，在人类的情绪调节过程中可能起主要作用[13-14]。而且认知功能也与前额叶有很强的关联。这也与用其他脑功能成像技术观察到的结果也大致相符，其他的近红外脑功能成像研究也支持这个结论[15-16]。所以，自伤行为很可能与前额叶皮质功能存有一定的联系。本次研究中，我们在平均氧合血红蛋白浓度曲线图中可以看到，自伤患者前额叶的激活程度是最低的，氧合血红蛋白浓度也最低，可以推导出自伤患者前额叶的功能激活是最差的。国外磁共振研究表明[17]，前额叶皮质激活程度与情绪反应性和自伤行为成反比，这表明前额叶皮质激活的降低与自伤行为增加有关，本研究也发现自伤组患者的前额叶激活程度较低。自伤行为在青春期比较常见，可能是因为青少年年龄较小，心理承受能力尚不成熟，在遇到学习压力大、学业问题，同伴压力或者同伴关系不良等负性生活事件时，非常容易出现抑郁情绪、失败感、挫败感等情绪。而青少年应对不良情绪的方法较少，所以发生自伤行为的风险较高。国外也有研究则报道[18]，当个体在经历过心理痛苦并进行回忆时，其前额叶皮层的功能活性会下降，抑郁症患者长期处于负性情绪的刺激中，这可能会导致前额叶功能的下降。因此，伴有自伤行为的青少年抑郁障碍患者前额叶功能明显降低可能与其自伤行为有关。

当然，本研究仍有许多不足。首先，本研究样本量较少，可能会导致研究结果数据差异性不显著。其次，受试者均为青少年，青少年大脑仍在发育阶段，未发育完全的大脑可能会对实验结果产生影响。且研究人群跨越整个青春期，青春期大脑发育迅速，也可能对实验结果产生影响。最后，fNIRS只能检测头骨下2～3cm大脑皮层的氧合血红蛋白浓度，对于深部大脑结构并不能很好的检测，因此可能会遗露重要的大脑器官。在今后的研究中，若能与核磁共振结合，则可弥补这方面的缺陷。

综上所述，伴自伤青少年抑郁患者在进行VTF时前额叶脑区平均氧合血红蛋白浓度低于不伴自伤行为青少年抑郁患者，提示自伤行为与前额叶功能受损有关。

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[2022-04-22收稿]