情绪面孔识别任务下抑郁症患者心率变异性及影响因素分析*

翁锌珏, 周波

西南医科大学附属医院精神科(四川泸州 646000)

情感识别领域中，不同情绪状态间自主神经反应模式不同[1]。心率变异性(heart rate variability，HRV)分析由于其敏感、无创、简便等优势，目前被广泛用于评估自主神经系统功能[2]。HRV反映交感与副交感神经系统之间的动态变化，随情绪效价的不同而变化，进而反映不同的情绪状态[3]。鉴于情绪与HRV之间的关系，部分研究开始探索分析抑郁症患者HRV指标变化，但目前研究结果不统一，存在冲突与矛盾[4]。既往研究指出，相比于静息态，任务态下抑郁症与正常对照间的HRV差异更为明显[5]。徐路[6]指出情感状态会影响面部表情的识别。因此，本研究拟在情绪面孔识别任务下，对比抑郁症患者组与正常对照组间HRV指标的差异，分析抑郁症患者HRV的影响因素，理解抑郁症自主神经系统特点与变化特征。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2020年6月至2021年6月在四川省医学科学院·四川省人民医院心身医学中心诊断为抑郁症的患者为观察组。入组标准：符合《美国精神障碍诊断与统计手册》第5版抑郁症的诊断标准，汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17项)评分>7分。排除标准：(1)合并其他精神障碍，如躁狂发作，精神分裂症等；(2)存在严重躯体疾病无法配合完成实验；(3)有严重自杀倾向者；(4)孕期和哺乳期女性；(5)测试前食用浓茶和咖啡等刺激性物质或剧烈运动。

选取同时期内的健康人群作为正常对照组。入组标准：既往或当前无精神障碍的诊断；汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17项)评分≤7分。排除标准：(1)两系三代内有精神疾病家族史；(2)存在严重躯体疾病无法配合完成实验；(3)有严重自杀倾向者；(4)孕期和哺乳期女性；(5)测试前食用浓茶和咖啡等刺激性物质或剧烈运动。本研究经过四川省医学科学院·四川省人民医院伦理委员会同意[伦审(研)2021年第486号]，所有被试在参与实验前均完善知情同意书的签署。最终观察组与对照组各纳入80例，两组年龄、性别、受教育程度上差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组被试一般资料比较

1.2 研究方法

1.2.1 多伦多述情障碍量表(Toronto Alexithymia scale，TAS-20) 该量表共包含3个因子，因子Ⅰ：情感识别障碍;因子Ⅱ：情感描述障碍;因子Ⅲ：外向性思维。共20道题目，总分>61分，表明存在述情障碍；61分≥总分≥51分，表明可能存在述情障碍；总分<51分，表明不存在述情障碍。

1.2.2 汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17项) 评定总分≤7分时，无抑郁；17分≥总分>7分，轻度抑郁；24分≥总分>17分，中度抑郁；总分>24分，重度抑郁。使用此量表时，需经由两名专业评定者结合交谈与观察独立评定，保证客观性与一致性。

1.2.3 HRV测定 采用成都信汇聚源科技有限公司生产的动态心电记录仪(型号：SYNECGE30-1C)收集HRV数据。评定前告知受试者在测试前避免食用浓茶和咖啡等刺激性物质，避免剧烈运动。于静息状态下休息15 min后，在情绪面孔识别任务下进行HRV的短时测定，连续记录5 min。分析指标包括：(1)时域指标(SDNN)，代表RR间期的标准差；RMSSD，代表相邻RR间期差的均方根。(2)频域指标：低频功率(LF)、高频功率(HF)以及低频功率与高频功率之比(LF/HF)。(3)非线性指标：SD1，心电散点图垂直于恒等线的标准差，代表自主神经系统的短时活性；SD2，心电散点图沿着恒等线的标准差，代表自主神经系统的长时活性；SD1/SD2，心电散点图长轴与短轴的比例。其中，RMSSD、PNN50、HF、SD1反映副交感神经张力；SD2、LF同时受到交感和副交感神经活动的作用，以交感神经的活动占主导；SDNN、LF/HF、SD1/SD2反映副交感神经与交感神经总体均衡情况[7-8]。

1.2.4 中国化面孔情绪图片系统(Chinese Facial Affective Picture System，CFAPS) 本研究实验任务所采用的情绪面孔图片均来自CFAPS。此系统是将国际情绪图片系统(IAPS)进行中国本土化的修订，基于亚洲面孔制作情绪面孔图片，经标准化处理，避免种族差异。从CFAPS中选取正性、负性和中性3种情绪面孔图片，其中负性图片包含愤怒、厌恶、悲伤3种表情，一共5种类型，每种类型含6张图片，一共30张图片。图片为亮度均一的灰度图，呈现大小为16 cm×14 cm[9]。

1.3 实验任务流程 我们首先对被试进行预筛选，符合入组标准的被试将参与本次实验。数据采集设置在医院内的一个独立房间，隔音效果及自然光照均良好。在实验开始之前，被试需完善知情同意书的签署，于静息状态下休息15 min，期间避免食用浓茶和咖啡等刺激性物质。正式开始之前首先进入练习模式，确认被试理解实验任务后才正式开始。实验任务由Eprime软件编程，情绪面孔图片随机呈现，被试需对呈现的每张面孔图片的表情作出判断，并作出按键反应：悲伤按键1，高兴按键2，平静按键3，厌恶按键4，愤怒按键5，评定结果将由Eprime软件后台自动记录保存。

1.4 统计学方法 使用SPSS 21.0统计软件，符合正态分布的数据采用均数±标准差描述，两组间计量资料比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用2检验；不符合正态分布的数据采用中位数与四分位数描述。不同亚组间HRV指标对比采用Kruskal-Wallis检验及两两比较，并将HRV指标与述情障碍、HAMD总分进行偏相关分析及多元回归分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组人员HAMD总分、TAS-20总分及各因子分比较 观察组HAMD总分高于对照组(P<0.001)；观察组TAS-20总分及各因子分均高于对照组(P<0.001)，见表2。

表2 两组人员HAMD总分、TAS-20总分及各因子分比较 分

2.2 两组人员情绪面孔识别情况比较 总体来看，观察组对情绪面孔的识别低于对照组(P<0.05)；观察组对正性情绪面孔的识别低于对照组(P<0.05)；观察组对中性情绪面孔的识别低于对照组(P<0.05)；观察组对负性情绪面孔的识别低于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 两组人员情绪识别正确得分比较 分

2.3 两组人员任务态下HRV指标比较 正常对照组、轻度抑郁组、中度抑郁组、重度抑郁组在SDNN、RMSSD、LF、HF、LF/HF、SD1、SD2、SD1/SD2指标上差异有统计学意义(P<0.05，P<0.001)。进一步行两两比较，结果显示：中度、重度抑郁患者SDNN指标低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。中度、重度抑郁患者RMSSD指标低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。中度、重度抑郁患者HF指标低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。中度、重度抑郁患者SD1指标低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。中度抑郁患者SD2指标低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。重度抑郁患者SD1/SD2指标低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4～5。

表4 不同组别间HRV指标ANOVA分析结果 M(P25，P75)

表5 不同组别间HRV指标多重比较

2.4 观察组述情障碍、HAMD总分与HRV指标的关系 控制性别、年龄变量后，对观察组述情障碍总分及各因子分、HAMD总分、HRV指标进行偏相关分析。结果显示：述情障碍因子Ⅱ得分与LF/HF指标呈负相关(r=-0.281，P<0.05)；HAMD总分与SD1/SD2指标呈负相关(r=-0.225，P<0.05)，见表6。

表6 观察组述情障碍、HAMD总分与HRV指标间的偏相关性 r值

分别以HRV各指标为因变量，以TAS-20总分及各因子分、HAMD总分为自变量，进行多元回归分析。结果显示：LF/HF指标与述情障碍因子Ⅱ得分之间的回归方程显著，述情障碍因子Ⅱ得分负向预测LF/HF(P<0.05)；SD1/SD2与HAMD总分之间的回归方程显著，HAMD总分负向预测SD1/SD2(P<0.05)，见表7。

表7 述情障碍、HAMD总分对HRV指标的回归分析

3 讨论

3.1 抑郁症患者存在社会认知障碍 抑郁症患者常合并存在认知障碍，对他人面孔情绪的识别属于社会认知的一部分。对他人面部表情的识别能力受损，常影响抑郁症患者心理状态稳定性及社会人际交往[10]。本研究发现无论是从整体，还是分别从不同效价情绪面孔识别情况来看，抑郁症患者对情绪面孔的识别能力均低于正常对照。其中对负性情绪的识别二者虽有差异，但未达到统计学意义，此可能是抑郁心境所带来的知觉偏向，抑郁症患者对负性情绪的敏感度增高所致[11]。此与王璐等[12]研究结果一致，根据情绪面孔识别情况，可辅助评估抑郁症患者社会认知功能，开展具有针对性的康复训练，促进患者更全面地康复，提高其社会功能。

3.2 抑郁症患者存在述情障碍 本研究发现患者组TAS-20总分及各因子分均高于对照组，表明抑郁症患者常伴有述情障碍，此与近年来国内外研究相符。2015年Li等[13]通过Meta分析指出抑郁症与述情障碍关系密切。2020年李倩倩等[14]分析自我怜悯在述情障碍与临床症状间的中介作用时，也指出抑郁患者TAS-20总分及情感识别障碍、情感描述障碍、外向性思维得分均高于对照组。述情障碍常存在情感认知、加工、协调等多方面障碍，个体难以识别和描述自己的情感，容易出现各大系统，如呼吸系统、消化系统、心血管系统、泌尿系统等相应的临床表现[15]。此与抑郁症患者临床表现相符，临床上部分抑郁患者，尤其老年抑郁患者，常不以情绪问题为主诉，而以躯体症状为主要原因前来就诊。

3.3 抑郁症患者自主神经功能紊乱 自主神经系统包含交感和副交感神经，主要作用是调控维持机体各器官功能活动，维持内环境动态平衡。大脑通过自主神经系统调节下丘脑-垂体-肾上腺轴，从而对情绪进行调节。研究指出抑郁症患者存在下丘脑-垂体-肾上腺轴功能亢进，从而负反馈影响自主神经系统。因此，抑郁患者生理变化常涉及自主神经系统功能紊乱。机体应对内外环境变化时，自主神经对窦房结活动进行不断调节是HRV产生的主要原因，HRV可通过心脏自主神经间接反映自主神经系统的功能活性及平衡协调关系。本研究探讨了在情绪面孔识别任务下抑郁症患者与正常对照者间HRV的差异，将患者组依据HAMD-17项评分结果分为不同亚组，分析不同亚组间HRV的差异。结果提示，抑郁症患者SDNN、RMSSD、HF、SD1、SD2、SD1/SD2指标均低于对照组。其中RMSSD、HF、SD1反映副交感神经的活性，SD2同时受到交感和副交感神经活动的作用，SDNN反映副交感神经与交感神经总体均衡情况。因此，从本研究结果可推断，抑郁症患者副交感神经活性较正常人偏低，自主神经系统平衡调节能力下降，应对机体内外环境变化时，容易出现自主神经功能紊乱。此与目前国内外关于抑郁症患者心率变异性的相关研究结果相符。如Cda等[16]指出与正常对照组相比，抑郁患者SDNN、HF指标均降低，且HRV降低是抑郁症潜在易感性指标。2021年关啟亮等[17]在研究青年抑郁患者心理健康状况与自主神经功能关系时，也指出抑郁患者SDNN、HF指标低于对照组。

其次，本研究结果提示中度抑郁、重度抑郁患者SDNN、RMSSD、HF、SD1指标低于对照组，中度抑郁患者SD2指标低于对照组，重度抑郁患者SD1/SD2指标低于对照组，差异有统计学意义；轻度抑郁患者上述指标也均低于对照组，但差异无统计学意义。此与Stein等[18]研究结果相符，其指出相较于轻度抑郁以及非抑郁症患者，中重度抑郁患者HRV降低更明显。由此提示，相较于正常人，抑郁症患者部分HRV指标偏低，且当达到一定抑郁程度(中度抑郁及以上)时，会出现明显的差异。而本研究中，重度抑郁患者SD2指标与正常对照间的差异无统计学意义，可能由于本研究为单中心、样本量较少所致。未来或可以此为线索，进行多中心研究，扩大样本量，进一步寻找分析介于正常人与抑郁症患者间HRV指标的诊断阈值，促进HRV向临床筛查、诊断指标的转化。

3.4 述情障碍、抑郁严重程度与HRV的关系 本研究结果得出，述情障碍因子Ⅱ得分与LF/HF指标呈负相关，述情障碍因子Ⅱ得分负向预测LF/HF。LF/HF是HRV指标之一，反映副交感与交感神经总体均衡情况。其值降低，代表自主神经调节整合能力下降。因此，从本研究结果可推断，伴有述情障碍的抑郁症患者自主神经平衡协调能力更差，机体应对内外环境变化时，更容易出现自主神经系统功能紊乱。分析原因，有文献[19]曾指出由于大脑右半球、胼胝体等功能受损，述情障碍个体在情感认知、处理和调控能力方面存在障碍，交感和副交感神经平衡被打破，容易出现自主神经功能紊乱。故述情障碍是导致自主神经系统失平衡的原因之一，会加重抑郁症患者自主神经系统功能紊乱。

此外本研究结果也得出，HAMD总分与SD1/SD2指标呈负相关，HAMD总分负向预测SD1/SD2。SD1/SD2作为HRV指标之一，也反映副交感与交感神经总体均衡情况。因此，从本研究结果可推断，HRV指标不仅在抑郁症患者与正常人之间存在差异，并且与抑郁严重程度有关，抑郁程度越重，自主神经系统功能活性越受损。此与2021年余鸿璋等[20]研究结果相符，其指出在悲伤情绪刺激下，状态特质抑郁量表得分越高的患者，其自主神经系统协调适应和整合能力更差。

综上所述，本研究结果表明：抑郁症患者存在社会认知障碍及述情障碍，伴自主神经功能紊乱。述情障碍、抑郁严重程度会加重抑郁症患者自主神经系统功能紊乱。未来可以此为线索，继续探究抑郁症自主神经系统特点，理解抑郁患者生理变化特征，这将对抑郁症的诊断及治疗带来新的思考与启发。

利益相关声明：本论文没有受企业、公司等第三方资助；不存在潜在利益冲突。

作者贡献说明：翁锌珏酝酿、设计、实施本研究，参与数据采集、分析、解释等工作，起草并撰写论文；周波酝酿、设计本研究，并获得研究经费，对本论文进行审阅及指导。