fNIRS研究揭示重度抑郁症青少年脑活动与自伤行为关联
fNIRS研究揭示重度抑郁症青少年脑活动与自伤行为关联
近日，河北省第六人民医院张云淑教授、李冰主任及团队在《Journal of Psychiatric Research》发表了一篇重要研究，通过功能性近红外光谱(fNIRS)技术探讨了重度抑郁症青少年在言语流畅性任务中的前额叶脑活动差异。研究发现，自伤组与非自伤组在右侧额中回的激活存在显著差异，并进一步分析了神经质性、父母养育方式等因素的影响。这一发现为理解青少年抑郁症患者的脑功能差异提供了新的视角，可能对临床诊断和治疗提供参考。
研究背景
当前，青少年抑郁症发病现象较为普遍，而非自杀性的自我伤害行为在青少年轻度抑郁症患者中发生率较高，无论自杀企图还是非自杀性自我伤害都属于自我伤害范畴。然而，目前对于青少年抑郁症中自我伤害行为的神经生物学机制研究尚显不足。
fNIRS作为一种安全、无创的技术手段，能定量测定大脑中氧合血红蛋白以及脱氧血红蛋白的水平。同时，青少年时期是大脑执行功能逐渐发展完善的关键时期，因此，探究青少年抑郁症患者的大脑执行功能差异具有重要意义。
研究方法
受试者：筛选60名MDD青少年，分为自伤组（SH，36人）和非自伤组（Non-SH，24人）。
评估：收集参与者的性别、年龄、教育程度等信息，利用17项汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、14项汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、艾森克人格问卷(EPQ)和父母养育方式评价量表(EMBU)，分别评估受试者抑郁、焦虑、人格特征和父母养育模式。
VFT（言语流畅性任务）：要求受试者在30秒内说出尽可能多的一个类别的单词，然后休息30秒之后继续说下一个类别的词语，任务包括四个类别词语：蔬菜、家用电器、动物和水果。（图1）
图1： VFT任务流程图
fNIRS测量和数据预处理：使用依瑞德集团旗下资联虹康近红外脑功能成像系统BS-7000，该设备为双波段采集(690nm、830nm)，16发16收构成53个通道，覆盖受试者前额叶脑区（图2）。使用53通道fNIRS记录大脑特定区域的氧合变化，并将覆盖区划分为11个感兴趣区，将获得的β值转换为z分数。
图2：基于解剖自动标记模板(ICBM152)分割出的11个感兴趣区
统计分析：比较两组间的人口统计学数据和量表评分，使用Mann-Whitney U检验比较两组间各脑区激活的β值，建立逻辑回归模型并使用ROC曲线确定预测效率。
研究结果
1. 人口统计学数据：
比较SH组和Non-SH组在性别、年龄、教育水平、HAMD评分、HAMA评分、EPQ和EMBU量表各维度得分上的差异。结果显示，两组在神经质性(N)、父亲的过度干涉(F3)、母亲的拒绝(M3)和惩罚(M4)等方面存在显著差异。
表1 两组的人口学差异
2. PFC激活：
SH组在VFT任务期间右侧额中回(rMFG)的激活程度显著高于Non-SH组（图3）。
图3：两组间各通道vft相关beta值的t值图
图4：两组右侧额中回的β值比较；rMFG、Neuroticism (N)、overinterference (F3)和logistic回归模型的beta z-score的ROC曲线
3. 逻辑回归分析：
以SH为因变量，rMFG的βZ分数、神经质(N)、过度干涉(F3)、拒绝(M3)和惩罚(M4)为自变量建立逻辑回归模型，结果显示rMFG的βZ分数、N和F3是SH的独立危险因素，模型拟合良好，ROC曲线显示rMFG的βZ分数、N、F3和逻辑回归模型的曲线下面积(AUC)分别为0.775、0.758、0.698和0.883（图4&表2）。
表2 逻辑回归分析结果
结论
该研究通过fNIRS技术发现MDD青少年中自伤组与非自伤组在VFT任务中rMFG的激活存在差异，rMFG的βZ分数、神经质和过度干涉是SH的独立危险因素，VFT范式有助于发现MDD青少年的神经生物学差异。
*☞ 参考文献：*
[1] Zhang Y, Li B, Zhang L, Cheng A, Long S, Wang J, Wen M, Li K, Liu C. Prefrontal brain activity and self-injurious behavior in adolescents with major depressive disorder: A functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) study. J Psychiatr Res. 2024 Aug;176:248-253. doi: 10.1016/j.jpsychires.2024.06.001. Epub 2024 Jun 7. PMID: 38897055.