DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.36.08
中图分类号:R277.7
贾志华, 邢佳, 李旌菀, 周光玮, 张紫妍, 史金彤
| 【作者机构】 | 北京中医药大学第二临床医学院; 北京中医药大学东方医院心身医学科 |
| 【分 类 号】 | R277.7 |
| 【基 金】 | 北京中医药大学揭榜挂帅项目(2023-JYBJBQN-032) 首都临床诊疗技术研究及示范应用项目(Z191 100006619074) 北京中医药大学东方医院高水平能力建设人才项目(陆林院士工作室)(DFRCZY-2024ARX-005)。 |
抑郁障碍是以显著而持久的心境低落为核心特征的精神障碍性疾病[1]。作为全球第三大致残疾病,其临床诊断率及治疗率相对较低,仅9.5%的患者接受治疗,而其中只有0.5%的患者能够得到充分治疗[2]。中医将其归属于“郁证”的范畴,其中肝郁脾虚证是临床中最为常见的类型[3]。功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy,fNIRs)主要用于测量血流动力学变化,可实时捕获前额叶等大脑皮层区域氧合血红蛋白(hemoglobin oxygen,HbO)与脱氧血红蛋白的浓度,应用于抑郁障碍的辅助诊断[4]。为揭示抑郁障碍肝郁脾虚证特有的血氧代谢模式提供了创新性研究路径。因此,本研究采用fNIRs技术探讨肝郁脾虚证抑郁症患者额颞叶脑激活及脑网络连接特征,旨在为确立具有中医证候特异性的神经影像学生物标志物打下基础。
选取2023年2月至7月北京中医药大学东方医院心身医学科、康复科门诊诊断为肝郁脾虚证障碍患者26例(抑郁组),同期选取与抑郁组年龄、性别、学历(1∶1)匹配的健康对照26名(对照组)。本研究通过北京中医药大学东方医院医学伦理委员会批准(JDFIRB-2019036701),研究对象均签署知情同意书。
1.1.1 诊断标准 西医诊断标准:符合《精神疾病诊断与统计手册》[5]中抑郁障碍的诊断标准。中医证候诊断标准:依据《中医临床诊疗术语证候部分(GB/T16751.2—2021)》[6]及抑郁症中医证候要素辨证量表研究气虚、气滞拟定肝郁脾虚证诊断标准[7-8]。
1.1.2 纳入标准 抑郁组:①符合抑郁障碍的诊断标准[5];②符合肝郁脾虚证证候标准[7-8];③汉密尔顿抑郁量表17项(Hamilton depression scale-17,HAMD-17)评分为>17~<24分;④汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety scale,HAMA)评分>7分;⑤汉族,右利手;⑥母语为汉语;⑦年龄18~<65岁;⑧签署知情同意书。对照组:①汉族,右利手;②以汉语为母语;③HAMD-17评分<7分;④HAMA评分<7分;⑤中医证候量表评分≤3分;⑥年龄18~<65岁;⑦签署知情同意书。
表1 各脑区通道分布
注lDLPFC:左背外侧前额叶;rDLPFC:右背外侧前额叶;lmPFC:左内侧前额叶;rmPFC:右内侧前额叶;lTL:左颞叶;rTL:右颞叶。
1.1.3 排除标准 抑郁组:①存在其他精神障碍,如双相情感障碍、精神分裂症等;②有药物、酒精及其他精神活性物质依赖或滥用史;③有重大躯体疾病史;④继发于其他精神疾病或躯体疾病的抑郁发作;⑤妊娠期及哺乳期妇女;⑥有严重自杀倾向;⑦无法配合完成相关任务;⑧存在头皮损伤。对照组:①存在相关精神疾病病史;②两系三代内存在精神疾病家族史;③存在头皮损伤。
1.2.1 检测设备 使用fNIRs成像设备NirScan(丹阳慧创,中国)进行受试者脑激活及脑网络数据采集。该设备由近红外光源(发光二极管和雪崩光电二极管)作为探测器组成,光源探头采用波长分别为730~850 nm,采样率为11 Hz。头帽包括15个发射探头和16个吸收探头,共形成48个通道。探头之间平均距离为3 cm,能够覆盖头部的额部与颞部脑区域。
1.2.2 检测指标①一般指标:性别、年龄、学历等人口学信息。②抑郁情况:采用HAMD-17评估,其中10项为0~4分,7项为0~2分,总分0~54分,分数越高抑郁越严重。③焦虑情况:采用HAMA评估。共14项,均按0~4分的5级评分法,总分0~56分,分数越高焦虑越重。④中医证候量表:评估症状包括情绪抑郁或烦躁易怒、脘胁胀痛、喜太息、腹胀、食少、便溏不爽、肠鸣矢气、腹痛欲泻,泻后痛减。按无、轻、中、重度分别记0、1、2、3分。总分0~24分,分值越高肝郁脾虚证证候越重。⑤脑激活:采取语言流畅性任务(verbal fluency task,VFT)检查,观察额颞叶的均值、积分值、斜率及重心值。任务开始前统一为受试者说明流程。采集时保持环境安静,受试者睁眼静坐,尽量减少头部运动。数据采集前确保头帽佩戴完毕,探头布局与排布文件一致。预采集阶段,定位灰色或黄色通道对应的发射与接收探头,调整头皮与探头的贴合度来提高信号质量。最后进行自动增益调整,优化内部参数,确保信号处于最佳状态,最后开始正式采集。VFT过程分为4个阶段,共160 s:第一阶段为预扫描期,共10 s;第二阶段为重复数数期,共30 s;第三阶段是构词任务,共60 s;第四阶段为重复数数期持续70 s,直到任务结束。脑网络连接采用静息态检查,任务开始前向受试者说明流程。测试时确保环境安静,受试者睁眼静坐,避免头部运动。佩戴头帽后,按步骤调整通道信号,随后采集5 min静息态数据。
①预处理:使用NirSpark v1.8.8软件的Quality Control模块检测数据质量,剔除信号差的通道,通道剔除率≥30%的样本弃用;在Preprocess模块进行预处理。采用样条插值识别并去除运动伪迹(信号标准差阈值6,峰阈值0.5),将原始光强信号转为光密度;对VFT任务数据进行0.2 Hz低通滤波,去除>0.20 Hz的心跳和呼吸噪声;静息态数据采用0.01~0.20 Hz带通滤波;利用修正的Beer-Lambert定律将光密度转换为血红蛋白浓度变化。
②VFT任务期间脑功能特征值:在NirSparkv1.8.8软件的BlockAvg模块中,对VFT任务进行特征值提取。组词前10 s和后55 s分别作为前后基线,进行一阶线性滤波校正。基于HbO计算组词阶段的积分值和平均血氧变化,表征脑激活程度;计算组词前5 s血氧曲线斜率,反映脑响应速度;计算VFT任务期间的重心值,表征血氧响应的时间特性。
③静息态脑网络连接:在NirSpark v1.8.8软件的Network模块中,基于静息态数据提取各时间点HbO浓度变化,计算通道间HbO时间序列的Pearson相关系数。将相关系数进行Fisher-Z变换以近似正态分布,所得数值即为通道间功能连接强度。根据文献[9],将其分为6个脑区即左背外侧前额叶(left dorsolateral prefrontal cortex,lDLPFC)、右背外侧前额叶(right dorsolateral prefrontal cortex,rDLPFC)、左内侧前额叶(left medial prefrontal cortex,lmPFC)、右内侧前额叶(right medial prefrontal cortex,rmPFC)、左颞叶(left temporal lobe,lTL)、右颞叶(right temporal lobe,rTL),通道分配情况及排布见表1、图1。
图1 通道排布情况
采用SPSS 27.0统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差(
±s)表示,组间比较采用独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料采用中位数(M)和四分位数(P25,P75)表示,组间比较采用非参数检验;进行事后统计功效性分析,Ⅱ类错误风险为45%;多通道多重比较采用FDR校正;Spearman相关分析用于评估中医证候量表与脑功能连接的关系,偏Spearman分析用于控制抑郁严重程度的影响。以P<0.05为差异有统计学意义。
两组性别、年龄、学历比较,差异无统计学意义(P>0.05)。抑郁组的HAMD评分、HAMA评分、中医证候量表评分高于对照组(P<0.05)。见表2。
表2 两组一般资料比较
注HAMD:汉密尔顿抑郁量表;HAMA:汉密尔顿焦虑量表。
在未进行FDR校正时,抑郁组前额叶的斜率低于对照组(P<0.05);而两组均值、积分值和重心值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。经FDR校正后,两组前额叶的均值、积分值、重心值及斜率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3、图2。
图2 两组前额叶任务期间HbO波形图
HbO:氧合血红蛋白。
表3 两组前额叶脑激活特征值分析
两组颞叶均值、积分值、重心值、斜率在FDR校正前后比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4、图3。
图3 两组颞叶任务期间HbO波形图
HbO:氧合血红蛋白。
表4 两组颞叶脑激活特征值比较
FDR校正后抑郁组在12组脑区对脑功能连接强度低于对照组(P <0.05),分别是rDLPFC~rTL、rDLPFC~lTL、rDLPFC~lmPFC、lDLPFC~rTL、lDLPFC~lTL、lDLPFC~rmPFC、lDLPFC~lmPFC、rTL~rmPFC、rTL~lmPFC、lTL~rmPFC、lTL~lmPFC、rmPFC~lmPFC。见表5、图4。
图4 两组功能连接比较
A:抑郁组患者各脑区功能连接平均强度矩阵图,颜色越红表示连接强度越高,越蓝则表示连接强度越低;B:对照组各脑区功能连接平均强度矩阵图;C:抑郁组与对照组在相应脑区间连接强度差异的比较结果。lDLPFC:左背外侧前额叶;rDLPFC:右背外侧前额叶;lmPFC:左内侧前额叶;rmPFC:右内侧前额叶;lTL:左颞叶;rTL:右颞叶。
表5 两组静息态脑网络连接比较
注 lDLPFC:左背外侧前额叶;rDLPFC:右背外侧前额叶;lmPFC:左内侧前额叶;rmPFC:右内侧前额叶;lTL:左颞叶;rTL:右颞叶。
Spearman相关性分析结果显示,脑区的功能连接,即rDLPFC~rTL、rDLPFC~lTL和lTL~rmPFC与中医证候量表评分均呈负相关(rs<0,P<0.05)。所有脑区连接与HAMD评分无相关性(P>0.05)。在控制HAMD总分后,偏Spearman相关性分析显示,中医证候量表评分仍与上述脑区功能连接(rDLPFC~rTL、rDLPFC~lTL和lTL~rmPFC)存在负相关(rs<0,P<0.05)。见表6。
表6 抑郁组脑功能连接与中医证候量表及HAMD量表评分之间的相关性
注MAMD:汉密尔顿抑郁量表;lDLPFC:左背外侧前额叶;rDLPFC:右背外侧前额叶;lmPFC:左内侧前额叶;rmPFC:右内侧前额叶;lTL:左颞叶;rTL:右颞叶。
抑郁障碍作为全球致残率最高的精神疾病之一,严重危害个体身心健康。神经影像学研究表明,抑郁症患者大多伴有大脑额颞叶、顶叶和枕骨区域灰质体积的减少及脑功能连接的异常[10-11]。fNIRs的研究进一步揭示了抑郁障碍患者前额叶皮层血氧代谢异常。然而,聚焦中医证候的神经影像学研究有限,已有研究主要聚集于虚实证的静息态脑功能层面,无相关任务态数据的研究[12]。肝郁脾虚证作为抑郁症最常见的证型,其神经影像学机制并未得到相应的阐释。
大脑是高度动态的复杂神经网络,其功能异常与抑郁障碍的发生、发展密切相关。抑郁障碍并非单一脑区或网络的异常,而是多个脑网络协同失调的结果[13]。本研究结果显示,在静息状态下,抑郁组额颞叶脑区功能连接显著低于对照组,可能与其情绪调节能力受损及认知能力下降相关。既往研究也发现,抑郁障碍患者双侧额颞叶皮层的功能连接性降低,但只存在于少数通道中[14]。这种差异可能与抑郁严重程度及中医症状有关。有研究显示,不同中医证型的抑郁障碍患者的脑功能连接变化不同[15]。动物研究进一步发现,肝郁脾虚抑郁大鼠前额叶皮质中5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)水平降低,并伴有炎症因子升高[16]。5-HT是调控情绪与认知的关键神经递质,其在前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)中的稳态对于情绪恢复能力至关重要[17]。此外,杏仁核、PFC和岛叶等与内源性炎症相关的功能脑区反应性增强,可能导致相关区域功能连接降低[18]。重复经颅磁刺激PFC可以降低肝郁脾虚抑郁症外周白细胞介素(interleukin,IL)-4、IL-6、肿瘤坏死因子-α 水平[19]。故认为抑郁组额颞叶脑功能降低与神经递质失衡、炎症反应密切相关。
VFT作为精神障碍相关评估的经典范式,能有效反映情绪调节所需的执行控制及监控功能[20]。本研究结果显示,抑郁组前额叶斜率低于对照组,但经FDR校正后差异无统计学意义,提示抑郁障碍肝郁脾虚证患者PFC激活速度可能减慢。PFC是高级认知功能的核心区域,其损伤会破坏认知过程、情绪调节、动机和社会行为,导致包括抑郁症在内的各种神经精神疾病[21]。PFC及其连接区域的结构和功能异常是多种精神疾病的特征[22]。研究显示,在VFT期间抑郁障碍患者PFC脑区的激活降低,同时存在PFC功能受损[23-25]。本研究纳入轻、中度抑郁障碍患者,其生理与心理功能受损较轻,可能解释了任务状态下未见显著差异的原因。
进一步分析中医证候量表、HAMD评分与抑郁症患者脑功能之间潜在的内在联系。本研究结果显示,rDLPFC~rTL、rDLPFC~lTL、lTL~rmPFC三组脑区连接与中医证候量表的评分呈负相关,但与HAMD评分无相关性,提示这三组特定的额-颞叶脑功能连接模式,可能是抑郁障碍肝郁脾虚证的特征性神经影像学表现。《素问》指出“肝藏魂,脾藏意”,肝主谋虑,脾主思,均与情志和认知功能密切相关。肝藏魂是人类精神活动的始动因子,其功能异常则可出现多种异常的精神症状。脾藏意主思阐述了脾与人的思维活动、情志之间的密切联系,这亦与额颞叶功能密切相关[26]。《脾胃论》云:“脾胃虚则九窍不通”,脾虚则清阳不升,脑窍失养,神机不运。《丹溪心法》中:“万病不离乎郁,诸郁皆属于肝”同时又云“诸郁皆属中焦”,指出郁病多起自于肝,肝木之病最易传脾,肝脾在郁证的发生、发展过程中相互作用相互影响。因此,抑郁障碍患者脑功能连接减弱与肝郁脾虚证密切相关。
综上所述,抑郁障碍肝郁脾虚证患者额颞叶脑区连接减弱,这与肝郁脾虚证存在一定的相关性,可能是抑郁障碍肝郁脾虚证的治疗靶点。但本研究存在一定的局限性:样本量较小,Ⅱ类错误本风险较高,后续将进一步增加样本量以提高统计效能;本研究只纳入了轻、中度抑郁症患者和肝郁脾虚单一证型,代表性有限。未来将拓展至不同严重程度及多种证型,为中医辨证论治提供更可靠的神经影像学依据和生物学标志。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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