依瑞德fNIRS研究 | 揭示首次发作、未用药的重度抑郁症患者的大脑皮层功能机制

南昌大学附属第一医院胡茂荣主任团队在《Journal of Affective Disorders》发表了题为《Cortical functional mechanisms in emotional cognitive tasks in first-episode, drug-naïve with major depressive disorder: A fNIRS study》的研究论文。

该研究旨在通过功能近红外光谱技术探讨首次发作、未用药的重度抑郁症（MDD）患者在情绪认知任务中的大脑皮层功能机制。特别关注面部情绪识别任务中潜在的受损区域和神经机制，以及这些机制与MDD患者日常生活中情绪信号识别的认知抑制之间的关系。

本文使用的设备是依瑞德集团旗下资联虹康公司生产的台式近红外脑功能成像设备。

研究方法

受试者

MDD患者共37名为MDD组，健康对照组（HC）共34名为HC组。

实验设计

实验包括三组情绪识别的认知任务，每个任务块持续96秒，块间休息20秒。每块内随机呈现32张面部表情图片，成对出现（悲伤-中性，悲伤-快乐，快乐-中性）。使用武汉资联虹康生产的BS-7000近红外脑功能成像系统（fNIRS），16个发射探头和16个接收探头组成53个通道，同步记录大脑皮层激活情况（图1）。

图1 A. 任务设计；B. fNIRS探头于头部的安放位置；C. fNIRS头帽通道排布；D. 基于Brodmann区域的53个通道覆盖脑区：前运动皮层（PMC，1）、布洛卡区（Broca，2）、背外侧前额皮层（DLPFC，3）、额眼场（FEF，4）和前额极皮层（FPC，5）

研究结果

行为表现

MDD患者在情绪识别任务中的准确性低于HC，尤其在区分悲伤与中性、快乐情绪时（图2）。

图2 在情绪识别任务中，MDD组和HC组的准确性和反应时间（RT）。*p < 0.05。***p < 0.001

皮层激活

MDD患者在左侧前额叶皮层（FPC）和右侧前额叶背外侧皮层（DLPFC）表现出激活。

图3 (A)(B)3D皮层激活图：MDD组和HC组在情绪识别任务中的皮层激活情况（悲伤-快乐）；(C) MDD组和HC组在悲伤-快乐情绪识别任务中皮层激活差异的比较（t值）；(D) MDD组和HC组在悲伤-快乐情绪识别任务中皮层激活差异的3D曲面图（t值）。黑色圆圈表示显著不同的通道（p < 0.05），值越高表示激活程度越高

功能连接性

FPC区域显示出与其他皮层区域更高的内部一致性和更广泛的相关性（图4）。

图4 (A) 功能连接矩阵：MDD患者在三项情绪认知任务中每个通道之间的连接模式（相关系数r）；(B) MDD患者中任意两个感兴趣区域（ROIs）之间的功能连接系数（|r|）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001

结论

通过fNIRS收集大脑激活数据，提供的影像新视角，发现MDD患者对倾向于对面部表情进行负面解读，与大脑皮层激活的改变有关。特别是左侧FPC的激活可能对MDD患者日常生活中情绪信号识别的认知抑制有重要影响。

参考文献：

[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-naïve 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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