重度抑郁患者在語言流暢任務(wù)中的前額功能連接

01研究背景

與健康個(gè)體相比，重度抑郁癥(MDD)患者的前額血流動(dòng)力學(xué)在激活模式和功能連接方面存在偏差。圖論方法為評(píng)估功能連接性提供了有用的網(wǎng)絡(luò)度量。認(rèn)知任務(wù)中功能連接的評(píng)價(jià)可以用來解釋抑郁癥導(dǎo)致認(rèn)知障礙的神經(jīng)認(rèn)知機(jī)制。

02研究方法

2.1、被試

43名健康參與者（34.26±12.47歲）作為控制組，31名重度抑郁癥患者（39.48±13.81歲）作為患者組。

2.2、實(shí)驗(yàn)流程

參與者被要求在佩戴無線頭戴式近紅外光譜儀的同時(shí)進(jìn)行語言流暢任務(wù)（VFT）。VFT是一種認(rèn)知評(píng)估，被試被要求在給定的時(shí)間內(nèi)從一個(gè)類別(語義或音位)中生成盡可能多的單詞。本研究采用音位VFT進(jìn)行研究。這項(xiàng)任務(wù)通常用于心理或神經(jīng)心理評(píng)估，以檢測(cè)認(rèn)知障礙。整個(gè)過程包括三個(gè)部分，每個(gè)組有30秒的初始休息和60秒的VFT(30秒前任務(wù)和30秒正式任務(wù))。在前任務(wù)中，參與者被要求大聲重復(fù)4個(gè)韓語輔音“g”、“n”、“d”和“r”。在正式任務(wù)中，被試要盡可能多地生成指定輔音開頭的單詞(在8個(gè)輔音中隨機(jī)出現(xiàn)，“g”、“n”、“d”、“r”、“m”、“b”、“s”和“h”)。

2.3、數(shù)據(jù)采集

本研究使用一種 頭戴式無線近紅外系統(tǒng) (NIRSIT; OBELAB Inc., Seoul, Korea)從人腦的前額區(qū)獲得含氧血紅蛋白（HbO2）值。前額區(qū)的48個(gè)通道分為8個(gè)子區(qū)域（圖1）：左、右PFC背外側(cè)(R1和L1)；腹側(cè)PFC (R2和L2)；前極PFC (R3和L3)；眶額皮質(zhì)(R4和L4)。由此可得每個(gè)子區(qū)域內(nèi)的平均血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，使得每個(gè)被試的記錄成為一個(gè)N × 8矩陣，其中N表示時(shí)域樣本數(shù)，8表示子區(qū)域數(shù)。

圖1.對(duì)48個(gè)通道映射的8個(gè)子區(qū)域標(biāo)記，“R”表示右半球，“L”表示左半球

03實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1、行為結(jié)果

在VFT中，將正確生成單詞數(shù)量和反應(yīng)時(shí)作為測(cè)量指標(biāo)。結(jié)果顯示，對(duì)照組生成單詞數(shù)量明顯高于患者組，對(duì)照組反應(yīng)時(shí)間明顯低于患者組。

3.2、FNIRS結(jié)果

在進(jìn)行VFT時(shí)，對(duì)照組HbO2濃度明顯高于患者組（圖2）。圖3顯示了每個(gè)子區(qū)域的血液動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，與其他子區(qū)域相比，兩組間R2、R4、L2和L4的差異更大。

圖2.兩組在VFT中的激活圖

圖3.在VFT中瞬時(shí)含氧血紅蛋白濃度。綠線表示對(duì)照組，藍(lán)線表示患者組。陰影部分代表平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差

3.3、功能連接

使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)計(jì)算8個(gè)子區(qū)域的所有成對(duì)組合之間的血流動(dòng)力學(xué)時(shí)間相關(guān)性的強(qiáng)度。如圖4A所示，對(duì)照組子區(qū)域間相關(guān)性強(qiáng)度高于患者組。圖4B為各子區(qū)域間相關(guān)性的空間分布。這些數(shù)字可以讓我們觀察到哪些區(qū)域的聯(lián)系更強(qiáng)或更弱。值得注意的是，在對(duì)照組中觀察到很強(qiáng)的半球間連接(如R1-L1，R2-L2，R3-L3，R4-L4)，但在患者組中沒有。

圖4.（A）兩組VFT的相關(guān)圖。矩陣的行和列表示子區(qū)域，矩陣的單元格色彩表示相關(guān)系數(shù)。藍(lán)色的單元格表示子區(qū)域間相關(guān)性較低，而紫色的單元格表示子區(qū)域間相關(guān)性較高。（B）基于子區(qū)域的功能連接性，線寬表示相關(guān)強(qiáng)度，由每對(duì)子區(qū)域之間的相關(guān)系數(shù)(R)決定

04結(jié)論

重度抑郁癥患者語言流暢性下降，腦半球間缺乏相關(guān)性，即缺乏功能連接。

05參考文獻(xiàn)及DOI號(hào)

Dong, S. Y., Choi, J., Park, Y., Baik, S. Y., Jung, M., Kim, Y., & Lee, S. H. (2021). Prefrontal Functional Connectivity During the Verbal Fluency Task in Patients With Major Depressive Disorder: A Functional Near-Infrared Spectroscopy Study. Frontiers in psychiatry, 12, 674.

doi：10.3389/fpsyt.2021.659814