重度抑郁症患者主观认知衰退与颞叶和岛叶区域熵及连通性变化相关
Burak Yulug ORCID:0000-0002-9704-61731,2,
Ali Yalcinkaya2,3,
Shair Shah Safa ORCID:0009-0009-0378-17661,
Dila Sayman1,
Seyda Cankaya1,
Ayse Karakus ORCID:0009-0004-4955-06091,
Ceyhun Sayman1,
Abdullah Burak Uygur4,
Emir Izzet Bircan1,
Aydogan Dogukan Ucak1,
Halil Aziz Velioglu2,5,
Lutfu Hanoglu2,3 &
Adil Mardinoglu6,7
转化精神病学 第15卷,文章编号:335 (2025)
研究主题
- 疾病
- 神经科学
摘要
抑郁性认知障碍在抑郁症患者中普遍存在。然而,鉴别伴有遗忘症状(主观认知障碍)和无遗忘症状的重度抑郁症患者仍存在困难,亟需开发客观诊断工具。我们分析了重度抑郁症患者与健康对照组的认知状态、区域熵值及功能连接差异。通过自我报告记忆障碍,将抑郁症群体分为"遗忘型"和"非遗忘型"。研究发现,主观认知障碍患者在颞上回和岛叶区域呈现异常熵值和功能连接模式,且与执行功能障碍相关,而对照组未出现该现象。结果表明,岛叶和颞上回的熵值改变与抑郁症病理中的主观认知变化密切相关。这些区域可作为评估抑郁症患者主观认知投诉背后客观认知缺陷的生物标志物,突显了开发新型动态神经影像技术在抑郁症认知障碍诊断中的重要性。
引言
抑郁症认知障碍表现为显著的记忆功能障碍,包括回忆既往事件困难、形成新记忆障碍及注意力维持困难,严重影响患者日常功能和整体幸福感。多项研究表明,伴有显著遗忘症状的重性抑郁障碍(MDD)患者进展为退化性痴呆的风险升高。例如,Gao等提出抑郁症状可能是后续认知衰退的风险因素,强调早期识别主观认知障碍对实施预防策略的重要性。这些发现提示抑郁症状和痴呆可能反映相同病理生理机制的不同表现。
尽管大多数MDD患者的客观认知障碍具有自知力,但现有认知工具的诊断效能有限,加之抑郁和焦虑严重程度、药物使用及缓解状态等因素干扰,使得临床认知评估面临挑战。Gonda等提出"冷/热认知功能"理论:前者指不受情绪影响的认知功能(如执行功能、短时记忆),需通过神经心理学评估;后者涉及情绪相关的认知扭曲,可通过患者访谈识别。因此,结合新型神经影像技术可能有助于改善MDD分型诊断。
脑熵(BEN)分析通过功能磁共振成像数据为理解精神疾病提供新视角。例如,精神分裂症患者在右前额叶中回、双侧丘脑等区域呈现BEN降低,而阿尔茨海默病患者则呈现"倒U型"BEN变化模式。我们的前期研究发现丘脑连接模式可有效区分伴有和不伴主观记忆障碍的MDD患者,最新研究进一步发现皮层熵值和连接变化在抑郁症认知障碍中的关键作用。
方法
研究对象
本横断面研究纳入31例门诊抑郁患者(15例遗忘型,16例非遗忘型)和28例健康对照,年龄18-64岁。纳入标准:DSM-5诊断为MDD且MMSE≥23分,排除脑外伤、卒中、物质滥用等病史。伦理批号:10840098-604.01.01-E.19402。
MRI数据采集
使用GE Signa Explorer MR设备采集结构像(190层T1加权)和静息态fMRI数据(12分钟,300个体素)。扫描参数:TR 2230ms,TE 30ms,FOV 240×240×140mm。
熵分析
采用色散熵(DE)分析神经活动复杂度,通过正态累积分布函数将信号序列映射到1-6类,计算色散模式概率。公式:
$$EN=-\mathop{\sum }\limits_{i}^{{c}^{m}}{p}_{i{\ln}{p}_{i}}$$
参数设置:m=2,c=6,τ=1。
功能连接分析
使用CONN工具箱进行种子点分析,基于Harvard-Oxford图谱选取颞上回和岛叶皮层作为感兴趣区。统计模型控制年龄、性别、教育年限和HDRS评分的影响。
结果
人口学特征
三组在年龄(p=0.065)上无显著差异,但教育年限(p=0.002)和性别(p=0.015)存在差异。认知评分显示,遗忘型抑郁组在MoCA(p<0.001)、MMSE(p=0.004)和ADAS(p<0.001)得分显著低于对照组,尤其在数字广度测试(p=0.02)和句子复述(p=0.012)中差异显著。
熵值差异
遗忘型抑郁患者左岛叶和右前颞上回的熵值显著低于非遗忘型患者(p<0.05)。
功能连接
遗忘型抑郁组左后颞上回与前扣带皮层的功能连接减弱(p-Tukey<0.05)。非遗忘型抑郁组右岛叶与左侧小脑、枕叶区域连接增强。
相关性分析
数字广度测试得分与右颞上回(r=0.457)和左岛叶熵值(r=0.397)呈正相关。句子复述得分与左颞上回-前扣带皮层连接强度相关(p<0.05)。
讨论
本研究首次揭示MDD患者主观认知障碍与岛叶和颞上回熵值及功能连接改变的直接关联。颞上回参与记忆和自我意识加工,其损伤会导致认知反思能力受损。岛叶作为突显网络核心节点,在整合情绪和认知信息中起关键作用。我们的发现支持将这些区域作为认知缺陷的生物标志物。
值得注意的是,非遗忘型抑郁组右岛叶与小脑区域的功能连接增强,提示边缘网络相关区域可能参与抑郁病理生理机制。既往研究发现电休克治疗后后叶小脑BEN降低,进一步支持小脑在情绪调节中的作用。
本研究存在局限性:非药物治疗组可能影响认知评估结果,且自评认知量表尚无标准化方法。未来研究需纳入纵向设计,探索熵值变化的动态轨迹。
结论
结合研究发现,岛叶和颞上回的熵值改变特异性参与抑郁症病理中的主观认知变化,这些区域可作为评估主观认知投诉背后客观认知缺陷的生物标志物。结果强调需要改进诊断方法,开发实用的动态神经影像技术来解决当前MDD认知障碍诊断的挑战。
数据可用性
数据可通过合理请求从通讯作者处获取。
资金支持
瑞典皇家理工学院SciLifeLab和伦敦国王学院口腔学院资助。
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