抑郁症是一种异质性较强的神经精神综合症,常伴随突发性情绪波动,已成为全球主要的致残性疾病之一。尽管神经影像学研究已揭示抑郁症患者的大脑结构和连接存在轻微差异,但这些差异难以提供明确的机制洞见,也未能成为识别抑郁症发病风险的有力标志。近年来,精准功能图谱(precision functional mapping)作为一种新兴技术,基于密集的纵向神经影像数据,展示了大脑网络拓扑及连接在个体之间存在显著差异,并与行为变化紧密相关。然而,精准功能图谱尚未广泛应用于抑郁症的研究中。 9月4日Nature的研究报道“Frontostriatal salience network expansion in individuals in depression”,通过应用精准功能图谱技术,分析了抑郁症患者前纹状体显著网络(frontostriatal salience network)的拓扑变化。结果显示,抑郁症患者的显著网络几乎扩大了一倍,且这种网络扩展主要由网络边界的位移引起,并呈现出三种不同的侵入模式。更重要的是,这种网络扩展在时间上保持稳定,不受情绪状态的影响,且在儿童时期即可检测到,提示其可能是抑郁症风险的稳定标志。此外,研究还发现,前纹状体回路连接的变化与特定症状的波动密切相关,能够预测未来快感缺失(anhedonia)等症状的出现。 通过该研究,抑郁症患者的大脑网络拓扑变化得到了首次大规模验证,前纹状体显著网络的扩展不仅可能作为抑郁症的风险标志,还为未来的情绪状态变化提供了预测依据。这一发现为理解抑郁症的神经机制提供了新的视角,并为神经调节治疗的个性化干预提供了潜在的靶点。
这张澳大利亚联邦科学与工业研究组织2022年5月3日提供的照片显示一位医学专家解释大脑的工作原理及其对疼痛的影响。新华社发(澳大利亚联邦科学与工业研究组织供图)
研究显示,在抑郁症状出现之前,患者脑部的“突显网络”已经扩大,该区域的大小和活动状况可用于预测抑郁症发病和复发风险。相关论文近日已发表在英国《自然》杂志上。
大脑可按各区域功能连接分为不同的子网络,其中“突显网络”由多个与认知和情感相关的区域组成,它负责监测外部世界,并谨慎决定其他大脑网络对于新信息与刺激的反应。研究人员对135名重度抑郁症患者的大脑进行了功能性磁共振成像,发现他们大脑的“突显网络”比对照组的健康人更大,该区域在大脑皮层中的占比最多达健康人的约两倍。
为确认“突显网络”是否会在抑郁症状发作时扩大,研究人员对几名患者进行长期观察,在长达18个月的时间里,每周对他们的大脑进行功能性磁共振成像,并让患者陈述症状。结果显示,这期间不论症状轻重,患者大脑“突显网络”的大小都没有变化,但该网络活动状况与症状密切相关,根据其成像数据可以预测接下来一周内是否会有症状。
研究小组还分析了一项追踪儿童脑部发育的大规模研究的数据,在1.2万名调查对象中,有57名儿童在青春期患上抑郁症。数据显示,尽管这些后来患上抑郁症的儿童在13岁之前尚未出现症状,但他们脑部的“突显网络”在9岁时就比同龄健康人更大。研究人员推测,较大的“突显网络”可能与遗传有关,而人在抑郁状态下持续关注负面刺激,可能导致“突显网络”过度使用,从而使该区域进一步扩大。
抑郁症患者对生活中的多数或全部正常活动失去兴趣,并伴有情绪消极、难以思考和决策等症状。此前,人们已经发现患者特定脑区的神经突触减少,但在神经生物学水平上对该病的了解仍不够深入,主要依靠问卷和谈话进行诊断,缺乏诊断性生物标志物。
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