对比单相抑郁与双相障碍抑郁期患者脑自发性神经元活动

邹文锦，陈宁宁，李小岳，卢玮聪，张若曦，徐贵云，林康广*

(1.广州医科大学附属脑科医院影像科，2.情感障碍科，广东 广州 510370)

单相抑郁(unipolar depression， UD)及双相障碍(bipolar depressive， BD)抑郁期均表现为情绪低落、思维迟缓及意志活动减少等[1]，导致约69% 初诊BD患者被误诊为UD[2]而错失最佳干预时机；寻找鉴别UD与BD抑郁期的依据具有重要临床意义。静息态功能MRI(resting-state functional MRI， rs-fMRI)局部一致性(regional homogeneity， ReHo)可基于功能区内部与邻近体素脑活动在时间序列上具有相似性的特点评价局部脑区自发性神经元活动(spontaneous neuronal activity， SNA)变化。既往研究[3-4]发现UD及BD患者顶枕叶、小脑、默认网络(default mode network， DMN)等均存在SNA改变，但对比二者脑功能的研究仍少见。本研究采用rs-fMRI对比观察UD与BD抑郁期患者大脑ReHo的异同。

1 资料与方法

1.1 研究对象 纳入2018年1月—2021年6月于广州医科大学附属脑科医院就诊的40例UD(UD组)及43例BD抑郁期患者(BD组)。UD组男20例、女20例，年龄20～26岁、平均(22.8±2.4)岁，平均受教育年限(14.7±1.5)年，汉密尔顿抑郁量表-24项(Hamilton depression scale-24, HAMD-24)平均评分为(27.6±6.2)分；BD组男21例、女22例，年龄19～29岁、平均(24.2±4.4)岁，平均受教育年限(14.4±1.5)年， HAMD-24平均评分为(30.1±7.4)分。纳入标准：①汉族，右利手，18～45岁；②经美国精神障碍诊断与统计手册第4版(diagnostic and statistical manual of mental disorders， DSM-Ⅳ)轴Ⅰ障碍用临床定式访谈(structured clinical interview for DSM axis Ⅰ disorders-patient edition， SCID-Ⅰ/P)诊断为UD/BD抑郁期；③病程<24个月；④杨氏躁狂评定量表(Young manic rating scale， YRMS)<5分且HAMD-24评分≥20分。排除标准：①同时罹患DSM-Ⅳ轴Ⅰ或轴Ⅱ标准中其他精神障碍疾病；②脑外伤史；③神经系统器质性疾病；④孕期及哺乳期女性；⑤MR扫描禁忌证或图像质量不佳。同期纳入44名年龄、性别、民族及利手相匹配的健康人作为对照组，男21名、女23名，年龄20～26岁、平均(23.2±3.0)岁，平均受教育年限(14.0±2.1)年，均无精神疾病家族史。本研究经院伦理委员会批准，并获得受试者或其法定监护人书面知情同意。

1.2 仪器与方法 采用Philips Achieva 3.0T X-series MR仪，配备8通道相控阵头部线圈。嘱受试者闭目仰卧，佩戴耳塞及隔音耳机；以海绵垫固定其头部。以快速梯度回波T1W序列采集颅脑矢状位高分辨三维结构像，参数：TR 8.2 ms，TE 3.7 ms，层厚1 mm，层间距0，体素1 mm×1 mm×1 mm，FOV 256 mm×256 mm，层数188，NEX 1，重建矩阵256×256；采用快速场回波(fast field echo， FFE)平面回波成像(echo planar imaging， EPI)序列，以前后联合平面为基线采集颅脑rs-fMRI，TR 2 000 ms，TE 30 ms，层厚4 mm，层间距0.6 mm，体素3.44 mm×3.44 mm×4 mm，FOV 220 mm×220 mm，层数33，NEX 1，共240个时间点，重建矩阵64×64。

1.3 数据处理 于Matlab 2013b平台上以DPABI软件预处理图像，包括去除静息态数据前10个时间点、时间层校正、头动校正、剔除平移>2 mm及旋转>2°的数据，逐帧计算框架位移(frame-wise displacement， FD)评估微头动；对功能像与结构像进行配准，分割结构像中的灰质、白质和脑脊液，并测量灰质体积；根据蒙特利尔神经研究所(Montreal Neurological Institute， MNI)模板进行空间标准化；去线性漂移及回归协变量；滤波处理，仅保留0.01～0.08 Hz频率范围的信号；计算ReHo值后，以27个体素为单位进行平滑。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以方差分析比较3组间符合正态分布的计量资料，采用独立样本t检验进行2组间比较；采用χ2检验比较3组间性别差异。以全脑灰质体积及FD值为协变量，采用方差分析判断3组间ReHo值存在显著差异的脑区，并以LSD法进行多重比较校正，对事后两两比较结果行GRF校正(双尾，体素水平P<0.001，簇水平P<0.05)。采用Pearson相关性分析组间有显著差异脑区的ReHo值与患者一般资料及临床评分的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料 3组性别(χ2=0.13，P=0.72)、年龄(F=1.88，P=0.16)及受教育年限(F=1.93，P=0.15)差异均无统计学意义，UD组与BD组HAMD-24评分差异无统计学意义(t=-1.69，P=0.09)。

2.2 脑功能分析 3组双侧楔前叶、左侧顶上小叶及前扣带回、右侧小脑前叶、顶上、顶下小叶及角回ReHo值存在明显差异(P均<0.05)。与对照组比较，BD组右侧小脑前叶ReHo值降低(P<0.05)，左侧顶上小叶及右侧顶上、顶下小叶、角回ReHo值增高(P均<0.05)；UD组双侧楔前叶及右侧小脑前叶ReHo值降低(P均<0.05)。相比BD组，UD组右侧顶上、顶下小叶ReHo值降低(P均<0.05)，左侧前扣带回ReHo值增高(P<0.05)。见图1～4及表1。以上组间存在显著差异脑区的ReHo值与年龄、受教育年限及HAMD-24评分均无明显相关(P均>0.05)。

表1 UD、BD抑郁期患者与健康人ReHo值存在差异的脑区

图1 UD组、BD组及对照组ReHo值存在差异的脑区 (右侧色带表示差异程度，F值=0～49.94)

3 讨论

小脑通过单突触投射至脑干核团、海马、海马旁回、杏仁体及基底节，并可支配黑质、蓝斑刺激释放多巴胺与去甲肾上腺素；小脑局部SNA降低会使情绪信息整合延缓，导致情绪识别、处理和表达障碍[5]。本研究发现UD与BD抑郁期患者之间SNA改变脑区既有重叠又有差异，重叠脑区如右侧小脑前叶ReHo值均降低，与既往研究[6-8]结果相似，可能提示UD与BD患者抑郁状态时部分病理机制相似，而ReHo值降低范围仅局限于右侧小脑前叶则可能与本组患者病程较短有关。

已有研究[9]认为UD与BD产生抑郁症状的病理机制有所不同：UD患者抑郁情绪可能更多与对负性事件的偏倚处理有关，即注意力难以从过度关注的负性信息中转移出来，并表达为高于刺激程度的负性行为，故情绪症状持续存在；而BD更多与情绪识别及调节障碍有关，故在不同时期对同样刺激表现出不同的情绪反应[10]。既往rs-fMRI及情绪刺激任务态的fMRI研究[11-12]结果均显示UD患者双侧楔前叶SNA或活性明显降低，提示楔前叶功能低下可能与患者对负性情绪刺激存在注意力过度偏移和敏感有关。RAI等[13]发现，相比UD患者及正常对照，BD患者的额、顶叶网络内部连接更高；CHAI等[14]报道，BD组双侧顶叶SNA高于正常对照组，但上述表现未见于UD患者。额、顶叶皮层是中央执行网络的主要部分，顶叶皮层主要负责处理、整合外界信息，且与逻辑思维、知觉力密切相关；BD异常情绪波动可能与顶叶皮层错误处理情绪信息有关[15]。本研究发现UD与BD患者双侧楔前叶、顶叶ReHo变化模式有所不同，反映了二者不同的病理机制。前扣带回是边缘系统的主要部分之一，与眶额回、腹内侧及背外侧前额叶皮层存在紧密联系，是调节和加工内、外部情绪信息及产生动机的主要脑区[16]。本研究UD组左侧前扣带回ReHo值高于BD组，与GONG等[5]的荟萃分析结果相符，提示边缘系统在不同情绪疾病中具有不同作用。此外，也有研究[17]认为精神疾病患者前扣带回功能变化可能是对额叶皮层功能的代偿表现之一；以此分析，本研究结果也可能提示UD与BD抑郁期患者静息态的代偿模式存在不同。

图2 BD组与对照组ReHo值存在差异的脑区 (右侧色带表示差异程度，T值=-4.43～4.77)

图3 UD组与对照组ReHo值存在差异的脑区 (右侧色带表示差异程度，T值=-4.03～-3.89)

图4 UD组与BD组ReHo值存在差异的脑区 (右侧色带表示差异程度，T值=-4.18～3.59)

综上，UD与BD抑郁期患者小脑前叶SNA均降低，UD患者楔前叶SNA降低，BD抑郁期患者顶叶、角回SNA增高。本研究的主要局限性：①样本量较小；②在部分患者未能排除药物影响；③未进行随访，无法排除部分UD患者后续出现躁狂发作或转化为BD的可能。