难治性复发性单相抑郁症和难治性双相抑郁症(即双相障碍的抑郁期)非常棘手。尽管它们在临床上有时难以区分,但对药物的不同反应暗示着,它们的大脑内部机制可能存在差异。
正因为用错治疗方案可能带来风险,开发一种客观的方法来区分两者,就成了一个至关重要的科学目标。
目前很少有针对单相和双相抑郁患者损失事件的神经影像学研究。我们之前曾报道单相抑郁对损失的反应增强,而近期一项对双相障碍的研究发现处于缓解恢复期患者对奖励的敏感性低于惩罚。
在此背景下,最近一项研究采用决策过程的强化学习漂移扩散模型,并结合奖励获取与损失规避任务中的事件相关功能磁共振成像(fMRI),对难治性复发性单相抑郁和双相抑郁患者进行了研究。
最初假设两种抑郁类型均表现出类似的奖励学习信号减弱、损失规避学习信号增强以及精神运动性迟缓。结果部分支持该假设:两种抑郁类型均存在显著的决策速度减慢,且强化学习漂移扩散模型参数估计值与抑郁严重程度相关。在单相抑郁中,患者对正性反馈的结果与价值信号减弱,而对负性反馈的信号增强。
然而,与假设相反的是,双相抑郁患者保留有纹状体的奖励预测误差信号功能,且未出现单相抑郁中所见的海马体和外侧眶额皮层对损失事件的增强编码。
总体而言,与健康对照组相比,两种难治性抑郁类型在外侧眶额皮层的奖励价值信号和杏仁核的损失价值信号上表现出类似的神经异常模式。然而,两者在海马体、纹状体及外侧眶额皮层功能方面存在显著差异,这为客观区分提供了可能。
具体结果
行为学结果:
组间分析:与对照组相比,合并抑郁组在所有试验类型中均表现出漂移率标量(ν)降低和边界分离功率(bp)增加,表明信息积累速度减慢、反应时间渐近值升高,符合精神运动性迟缓。在损失试验中,两组患者均显示负性预测误差信号显著减弱,而损失价值信号增强。
相关分析:汉密尔顿抑郁评分与非决策时间(tnd)呈正相关,与漂移率标量(ν)也呈正相关,表明信息处理速度减慢部分被加速的证据积累所抵消,但最终仍表现为决策减慢。更严重的抑郁与损失试验中正性预测误差信号和奖励价值信号的减弱相关。
神经影像结果:
奖励预测误差信号(PVS):
单相抑郁:与对照组相比,在腹侧被盖区、左伏隔核和隔核均观察到信号减弱。
双相抑郁:与单相抑郁组和对照组相比,在背侧前扣带回区域信号显著增强。
PVS奖励试验——决策时刻的去趋势价值信号:
在单相抑郁组与对照组的比较中,右侧外侧眶额皮层的奖励价值信号出现显著降低。双相抑郁组与对照组相比,其外侧眶额皮层同样呈现显著降低。
在单相抑郁组与对照组的比较中,海马体及下丘脑的信号均显著降低,而双相抑郁组并未出现此现象。
NVS损失试验——预测误差信号:
在双相抑郁组与对照组的比较中,外侧眶额皮层的损失预测误差信号显著增强。在双相抑郁组与单相抑郁组的比较中,右侧外侧眶额皮层的损失预测误差信号亦呈现增强。
在单相抑郁组与对照组的比较中,海马体的信号显著增强,而双相抑郁组与对照组在此区域未呈现显著差异。
NVS损失试验——决策时刻的去趋势价值信号:
在单相抑郁组与对照组的比较中,杏仁核的损失信号显著降低。双相抑郁组与对照组相比,其左侧杏仁核亦呈现类似的信号降低。
抑郁症类型的区分
神经影像学结果总结于下表。与对照组相比,难治性单相抑郁与双相抑郁具有相似的神经生理异常模式,但双相抑郁的奖励预测误差信号异常增强。
表 行为学与神经影像学研究结果总结
行为学分析
组间分析(与对照组相比)
相关性分析
单相与双相抑郁症
决策速度减慢,表现为漂移率降低和边界分离功率增加
非决策时间及漂移率与汉密尔顿评分升高呈正相关
神经影像学分析
神经信号类型
奖励预测误差
奖励价值
损失预测误差
损失价值
单相抑郁症
降低
(外侧眶额皮层、海马体、下丘脑)
降低
(外侧眶额皮层、海马体、下丘脑)
增强
(海马体)
降低
(杏仁核)
双相抑郁症
增强
(背侧前前额叶皮层)
降低
(外侧眶额皮层)
增强
(外侧眶额皮层)
降低
(杏仁核)
通过综合奖励与损失神经影像分析中所有感兴趣区域的数据对比双相抑郁与单相抑郁,我们发现对抑郁症类型的正确预测率达到74.3%(敏感性64.7%,特异性83.3%),曲线下面积(AUC)为0.73,95%置信区间(0.56, 0.90)(见下图)。
这意味着,尽管难治性双相抑郁在临床上可能难以与难治性单相抑郁区分,但有初步证据表明,在客观的神经层面可以实现对抑郁症类型的鉴别。
临床启示
在缺乏明确躁狂或轻躁狂病史的情况下,单相与双相抑郁的临床鉴别存在挑战。本研究表明,尽管两种疾病存在整体相似的神经异常模式,但在海马、外侧眶额皮层和纹状体等功能上存在显著差异,为实现客观鉴别提供了可能。
双相抑郁常对抗抑郁药物疗效不佳,而异于单相抑郁,这也提示二者神经基础存在差异。未来研究应聚焦于当前处于患病状态且为难治的患者,重点考察单相抑郁的损失规避学习,及双相抑郁的奖励学习与损失规避学习机制,尤其关注海马、外侧眶额皮层和纹状体的作用。
参考文献
Szabolcs Suveges, Yuxi Wang, Serenella Tolomeo, Tom Gilbertson, J Douglas Steele, Treatment-resistant recurrent unipolar and bipolar depression: associative learning abnormalities, Brain,2025;,awaf280
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