情绪问题是最常见、最重要的心理问题之一,是人群中致死和致残的重要原因。然而,情绪障碍的脑功能机制仍不清楚,至今仍无可用于诊断情绪障碍的生物学指标。情绪低落和高涨是情绪波动的两极,人脑处于不同的甚至可能相反的功能状态,这为情绪调节的脑机制研究提供了良好的范例。默认网络在静息状态极为活跃,其主要脑区是内在的情绪加工和思维的核心脑区。默认网络存在于正常人和各种神经精神疾病患者,其异常模式与特定的疾病或状态有关。因此,本项目以单相抑郁和双相障碍患者为研究对象,分别采集处于情绪低落、高涨和稳定期患者的静息状态和任务状态的功能磁共振图像,从脑区自发活动程度、脑区之间功能连接和脑网络之间相互关系的角度,考察默认网络与情绪状态和疾病的关系。本研究将可能发现情绪低落或高涨的素质和状态的脑影像学标记,对发展客观的、灵敏的临床诊断方法,增进对情绪障碍神经病理机制的理解具有重要意义。
depression;mania;default mode network;fMRI;resting state
本研究以抑郁症和双相障碍患者为研究对象,采集抑郁、躁狂和和缓解期的静息状态、执行n-back或情绪任务时的功能磁共振图像,探讨抑郁和躁狂的素质和状态的影像学标记。首先,通过多因素方差分析比较健康对照、单相抑郁、双相抑郁、双相躁狂和双相缓解者的静息和2-back状态的DMN,发现与对照相比,单相抑郁、躁狂和缓解期患者右直回和右辅助运动区的连接升高,而双相抑郁患者此两区的连接下降;躁狂者右眶额回连接升高,缓解期则降低;双相抑郁和缓解期患者右尾状核连接升高。接着,利用抑郁症和对照的脑连接进行判别分析发现近84%的分类效果,涉及眶额下回、缘上回、顶下小叶-后扣带回、颞中回-颞下回4个模块。最后,对单、双相抑郁和对照的功能数据行主成分分析,发现单、双相抑郁均存在连接降低且与抑郁症状相关,双相抑郁还有连接升高。单相抑郁以皮层下和边缘区的左杏仁核与右扣带回为主,双相抑郁主要为左右半球皮层间连接降低,右侧皮层连接有高有低。此外,我们还发现精神分裂症及其未患病同胞的DMN和中枢执行网络(central executive network, CEN)的连接均呈反相关,两组的连接异常模式有差异。CEN与突显网络(salience network, SN)共享岛叶前部和前扣带,两者参与突出刺激的检测并且可能与抑郁、躁狂和精神病的精神病理学有关。我们发现此两个脑区的灰质体积及连接下降且与分裂症的幻听或与患病时间相关。本研究提示情绪低落与高涨存在差异性的脑功能异常模式,与临床症状相关,可试用于诊断分类或区分不同疾病/情绪状态,对发展客观灵敏的诊断方法,理解情绪的脑机制具有重要科学意义。本项目已发表4篇论著,其中3篇SCI期刊论文,1篇CSCD期刊论文。