年轻成年重度抑郁症患者的大脑中显示出两个区域的独特代谢信号，而这些模式在思维任务表现不佳者与表现正常者之间有所不同。在《情感障碍杂志》（Journal of Affective Disorders）上发表的一项新研究中，研究人员发现，那些测试分数表明认知功能受损的患者，在大脑前额叶中部一个名为前扣带回皮层（anterior cingulate cortex）的区域中，胆碱相对于肌酸的比例更高；而所有患者——无论是否存在认知障碍——在与动机和学习相关的深层结构尾状核（putamen）中，胆碱与肌酸的比例都升高了。此外，在认知功能受损的患者中，尾状核中的这一比例随着过去抑郁发作次数的增加而上升。
尽管许多研究已经探讨了抑郁症的情绪相关症状，但对其认知变化的生物学基础了解较少，尤其是在年轻成年人中。先前的研究表明，大脑中的代谢变化可能与这些症状有关，但具体的模式和涉及的脑区尚不明确。
为了调查这一问题，研究人员招募了105名右手惯用、年龄在18至35岁之间、最近被诊断为重度抑郁症但尚未接受治疗的年轻成年人。他们还纳入了一个由68名健康年轻人组成的对照组，这些人在年龄和人口统计学因素上与实验组相匹配。所有参与者完成了一套广泛使用的认知测试电池，即MATRICS共识认知电池（MATRICS Consensus Cognitive Battery），该测试评估记忆、注意力和信息处理速度等技能。
根据测试结果，患有抑郁症的参与者被分为两组：存在认知障碍者和不存在认知障碍者。如果一个人在测试中的两个或多个领域得分低于平均水平至少1.5个标准差，则被认为存在认知障碍。按照这一标准，105名抑郁症患者中有39人被归类为存在认知障碍，其余66人未达到这一阈值。
除了认知测试外，参与者还接受了质子磁共振波谱成像扫描。这种成像技术可以测量特定脑区中某些化学物质的浓度。研究人员重点关注了两个区域：前扣带回（anterior cingulate gyrus）和尾状核。这些区域参与情绪调节、注意力、记忆和动机——所有这些功能在抑郁症中通常都会受到影响。
扫描检测了含胆碱化合物（与细胞膜更新和炎症相关的标志物）、肌酸（能量代谢的标志物）以及N-乙酰天门冬氨酸（神经元健康的标志物）的水平。研究人员随后计算了这两个脑区中胆碱与肌酸（Cho/Cr）以及N-乙酰天门冬氨酸与肌酸（NAA/Cr）的比率。
结果显示了一些关键差异。患有抑郁症且存在认知障碍的参与者在右侧前扣带回中的Cho/Cr比率显著高于健康对照组和无认知障碍的抑郁症患者。这表明该区域的化学变化可能与认知困难的存在有关。
此外，无论是存在认知障碍还是不存在认知障碍的抑郁症患者组，在左侧尾状核中的Cho/Cr比率均高于对照组。这一发现表明，尾状核中的代谢变化可能是抑郁症患者的普遍现象，即使认知功能相对保留也是如此。
研究还发现，在存在认知障碍的患者中，抑郁发作次数与左侧尾状核中更高的Cho/Cr水平之间存在相关性。换句话说，经历更多抑郁发作的人往往在这一脑区表现出更大的化学变化，这可能表明这些变化会随着时间积累。
有趣的是，研究人员并未发现各组之间在NAA/Cr比率上有显著差异，而NAA/Cr比率被认为反映了整体神经元完整性。这可能意味着观察到的胆碱水平差异更多地反映了炎症、细胞膜活动或胶质细胞的变化，而非直接的神经元损失。
长期以来，前扣带回被认为在平衡情绪和认知过程中起着关键作用。它有助于调节注意力、监控表现，并促进学习和适应新规则。先前的研究表明，抑郁症患者在这一区域的连接性常常受到干扰，特别是在与其他参与情绪和认知的脑区协调的部分。本研究中，认知障碍患者右侧前扣带回中较高的胆碱水平可能反映了炎症或其他压力相关的细胞变化，从而干扰其正常功能。
另一方面，尾状核是纹状体的一部分，通常与动机、奖励处理和运动控制相关。在抑郁症中，这一区域与低动机和快感缺失等症状有关。正如本研究所见，尾状核化学成分的变化可能是导致这些症状的更广泛脑功能障碍的一部分。
重要的是，这项研究强调并非所有抑郁症患者都表现出认知障碍，与这些障碍相关的生物学变化可能与情绪症状相关的机制不同。虽然两个抑郁症组在尾状核中都有一些异常，但只有认知障碍组在前扣带回中显示出额外的变化。
这种区分可能有助于解释为什么一些患者对抗抑郁药物反应良好，而另一些患者仍在集中注意力、记忆或其他认知功能方面挣扎。理解这些差异可能有助于在未来制定更具个性化的治疗方案，例如将标准抗抑郁药物与认知干预或针对具有认知症状患者的抗炎治疗相结合。
尽管研究有其优势，但也存在一些局限性。样本量虽然对于脑成像研究而言相对较大，但仍然仅限于来自一家医院的年轻成年人。研究结果可能无法推广到老年人群，因为他们可能有不同的脑老化或炎症模式。研究人员也仅关注了两个脑区，因此其他与认知相关的区域可能也会显示相关变化。此外，研究仅在某一时间点测量了代谢物，因此无法确定观察到的变化是在认知问题出现之前还是之后发生的。
作者建议，未来的研究应探索更广泛的脑区，研究这些变化如何随时间演变，并包括C反应蛋白等炎症标志物，以进一步调查免疫系统活动的潜在作用。他们还强调需要研究性别差异以及治疗对脑化学和认知功能的影响。
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