IF = 5.3 | TMS-EEG识别重度抑郁症疾病严重程度和认知功能障碍

作者信息

中国科学院心理研究所张向阳研究组开展了一项合作研究，旨在探索抑郁症患者症状及认知功能损伤的神经标志物。文章已在线发表于International Journal of Clinical and Health Psychology。心理所硕士生李德阳为论文第一作者，心理所王冬梅副研究员、心理所张向阳研究员和宁波大学附属康宁医院周东升主任为共同通讯作者。

背景

研究旨在通过在背外侧前额叶皮层（DLPFC）中测量TMS-EEG神经生理标记物，调查MDD患者的皮层活动及其与临床症状、认知功能障碍的关系。

共招募133名MDD患者和76名健康个体。对左侧DLPFC进行单脉冲TMS。通过全局平均场强（GMFA）确定TMS-EEG波形和成分。使用重复性神经心理状态评估（RBANS）测量参与者的认知功能。

方法

研究通过“8”字形线圈和TMS刺激器（Magstim Rapid2）在左侧DLPFC区域进行100次单脉冲TMS刺激。在TMS-EEG session之前，对左侧运动皮层进行静息运动阈值（RMT）测试以测量刺激强度。刺激间隔为5秒±10%的随机变化，刺激强度为RMT的110%。

在隔音、控温、电屏蔽的房间内，使用与TMS兼容的64导电极帽（Easycap）和BrainVision Recorder（BrainProduct）记录TMS诱发电位（TEPs）。

GMFA分析是一种用于评估EEG数据的神经生理学方法。TMS-EEG波形和成分由GMFA确定。通过计算每位参与者的GMFA成分峰值的振幅，使用GMFA曲线下的面积（GMFA-AUC）来探测每个成分的变化。

GMFA分析在TMS-EEG研究中非常重要，因为它提供了一种量化大脑对TMS反应的全脑活动的方法。通过分析GMFA的振幅和AUC，研究人员可以更好地理解大脑在TMS刺激后的神经生理变化。

此外，使用中文版Repeated Battery for the Assessment of Neuropsychological Status (RBANS) 量表测量受试者的认知功能。

图1. 健康对照组与患者组TMS诱发脑电的蝴蝶图

图1分别显示了健康对照组与患者组的TMS诱发脑电的蝴蝶图。研究结果显示，抑郁症患者P180波幅显著低于健康对照人群。在抑郁症患者中，P180波幅与抑郁、焦虑症状得分呈显著负相关；P30波幅与RBANS视觉空间/结构得分和总分呈显著负相关。

多元回归分析表明，P180波幅能负向预测患者的抑郁及焦虑症状；P30波幅、发病年龄和教育程度能负向预测患者的认知功能。

图2. P180波幅与抑郁及焦虑症状得分的关系

图3. P30波幅与RBANS视觉空间/结构得分及总分的关系

结论

研究结果表明，GMFA所确定的TMS-EEG成分可作为重度抑郁症严重程度及认知损伤的神经标记物。

P180作为抑郁及焦虑症状的标记物，P30作为认知损伤的标记物，可能反映了抑郁症患者背外侧前额叶皮质的兴奋-抑制不平衡。

该结果提示，背外侧前额叶异常是抑郁症神经生理机制的重要组成部分，对该脑区的刺激干预可能改善患者的抑郁症状及认知功能。