有明妍 譚曦 張金鵬
摘要 近紅外腦功能成像技術(shù)是近幾年發(fā)展起來用于動(dòng)態(tài)檢測(cè)腦功能的方法,能夠很好地反映抑郁人群認(rèn)知活動(dòng)期間大腦有氧代謝的變化,為閾下抑郁研究提供了一個(gè)新思路。本研究通過文獻(xiàn)綜述,結(jié)合中醫(yī)情志理論,在過往研究的基礎(chǔ)上基于近紅外腦功能成像技術(shù)探討中醫(yī)情志刺激對(duì)閾下抑郁的反應(yīng)機(jī)制,為后期研究提供理論與實(shí)踐可行性的依據(jù)。
關(guān)鍵詞 閾下抑郁;近紅外腦功能成像技術(shù);情志刺激;可行性分析;氧合血紅蛋白;前額葉皮層
Abstract Functional near-infrared spectroscopy is a method developed for dynamic detection of brain function in recent years.It can well reflect the changes of brain aerobic metabolism during cognitive activities in depressed populations,providing new ideas for subthreshold depression research.Based on the literature review and the theory of TCM emotions,this study discussed the response mechanism of the emotional stimulation of TCM to subthreshold depression based on the functional near-infrared spectroscopy on the basis of previous studies,so as to provide theoretical and practical feasibility for the later research.
Keywords Subthreshold depression; Functional near-infrared spectroscopy; Emotional stimulation; Feasibility analysis; Oxygenated hemoglobin; Prefrontal cortex
閾下抑郁(Subthreshold Depression,SD)是指?jìng)€(gè)體抑郁癥狀低于重度抑郁癥臨床診斷閾值的一種心理亞健康狀況[1]。國(guó)內(nèi)已有研究顯示,SD在大學(xué)生中的發(fā)病率達(dá)34.56%[2]。如不及早發(fā)現(xiàn)并及時(shí)干預(yù),其1年后轉(zhuǎn)化為抑郁癥的概率是健康人群的5.5倍[3]。有研究從認(rèn)知神經(jīng)的角度,解釋了中醫(yī)情志療法對(duì)于閾下抑郁轉(zhuǎn)歸的作用機(jī)制。但僅是中醫(yī)理論角度進(jìn)行初步探討,對(duì)于情志刺激作用于閾下抑郁患者后,腦功能區(qū)的激活或抑制情況,與注意和反應(yīng)的偏向情況,是否存在關(guān)聯(lián),仍有待于進(jìn)一步深入研究。
本研究通過分析現(xiàn)有研究中近紅外腦功能成像(Functional Near-infrared Spectroscopy,fNIRS)技術(shù)原理、優(yōu)勢(shì)和運(yùn)用領(lǐng)域,及其在閾下抑郁發(fā)病機(jī)制和輔助診斷中的應(yīng)用,分析在閾下抑郁中醫(yī)情志刺激下使用近紅外腦功能成像技術(shù)的可行性和預(yù)期結(jié)果,認(rèn)為可以通過近紅外腦成像技術(shù)去探討閾下抑郁在情志刺激下的作用模式和機(jī)制。
1 閾下抑郁
1.1 概述 Judd[4]將閾下抑郁定義為“持續(xù)2周以上的每天大多數(shù)時(shí)候存在2種以上的抑郁癥的癥狀,并伴隨有一定程度的社會(huì)功能失調(diào),但是卻達(dá)不到DSM-Ⅳ(美國(guó)精神障礙診斷統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第4版)重癥抑郁診斷標(biāo)準(zhǔn)的一種心理亞健康狀態(tài)”,在人群中有較高發(fā)展為抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn)。中醫(yī)認(rèn)為抑郁癥屬“郁證”范疇,是由氣機(jī)郁滯不通所致情志疾病,而閾下抑郁則指具有“郁證”部分癥狀,但卻沒有達(dá)到“郁證”程度的情志之郁。在閾下抑郁的發(fā)病機(jī)制研究中,多數(shù)研究均支持1976年Beck提出抑郁癥的負(fù)性認(rèn)知圖式理論,即抑郁癥患者加工外界信息時(shí),傾向于選擇與自己消極圖式一致的負(fù)性信息,從而出現(xiàn)負(fù)性認(rèn)知加工偏向,引起抑郁癥狀的產(chǎn)生與持續(xù)。李雪[5]對(duì)臨床31例閾下抑郁患者的事件相關(guān)電位研究發(fā)現(xiàn),患者在面對(duì)外部刺激時(shí)也存在注意和記憶方面選擇性的強(qiáng)化或者回避現(xiàn)象。
1.2 中醫(yī)情志療法治療閾下抑郁 對(duì)閾下抑郁干預(yù)治療主要以心理干預(yù)為主。中醫(yī)對(duì)抑郁癥的治療主要從“郁證”著手,可通過中藥、針灸等方式進(jìn)行。但對(duì)于閾下抑郁,因未明確診斷為抑郁癥,在用藥方面存在一定的風(fēng)險(xiǎn),團(tuán)體心理干預(yù)、情志相勝療法等中醫(yī)特色干預(yù)方法具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[6]。中醫(yī)情志療法基于情志相勝理論,是利用人的“七情”和“五志”變化來調(diào)整臟腑氣血陰陽(yáng),通過情志之間互生互克的關(guān)系,激活特定情緒以制約某種過激情緒來治療情志病證或軀體病證的一種特色療法。其理論源自《素問·陰陽(yáng)應(yīng)象大論》“悲勝怒”“恐勝喜”“怒勝思”“喜勝憂”“思勝恐”的論述,后世對(duì)此多有發(fā)揮。張從正在《儒門事親·九氣感疾更相為治衍》中明確提出怒、喜、悲、恐等可以致病。近年來學(xué)者對(duì)情志相勝療法也有文獻(xiàn)、理論、臨床多方面的研究。宋旭升[7]采用中醫(yī)情志療法對(duì)SD患者行為學(xué)研究發(fā)現(xiàn),中醫(yī)情緒誘導(dǎo)在提高SD個(gè)體“喜”情緒和降低焦慮狀態(tài)上有較好的效果。譚曦[8]基于“扶陽(yáng)抑陰”思想,制定團(tuán)體中醫(yī)心理干預(yù)方案,在對(duì)SD人群干預(yù)取得了良好效果。因此,將中醫(yī)情志干預(yù)細(xì)分為外部刺激和內(nèi)心情緒喚醒兩部分,運(yùn)用心境誘導(dǎo)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室模擬中醫(yī)情志干預(yù)具有可行性,但尚無(wú)研究可以確認(rèn)其作用于情緒控制或認(rèn)知反應(yīng)性。
1.3 探究閾下抑郁情志刺激反應(yīng)機(jī)制和干預(yù)效果? 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究證實(shí)細(xì)胞對(duì)氧氣的感知和適應(yīng)水平影響細(xì)胞代謝和生理功能,安靜狀態(tài)下大腦的耗氧量占人體耗氧總量的20%,缺血缺氧時(shí)腦組織損傷,生理功能受損[9-10]。為此,我們大膽假設(shè):抑郁狀態(tài)時(shí)患者腦區(qū)氧的有效利用模式存在病理性障礙,造成患者在面對(duì)外部刺激時(shí)存在注意、記憶等認(rèn)知偏好,出現(xiàn)選擇性強(qiáng)化或回避現(xiàn)象。而中醫(yī)情志刺激干預(yù)作用下,這些差異能夠得到改善。此為中醫(yī)情志療法干預(yù)閾下抑郁的作用機(jī)制之一。即在中醫(yī)情志“喜”等正性情志刺激下,閾下抑郁患者某些腦功能區(qū)對(duì)氧的有效利用度增加,其能夠更多地注意并回憶與高興有關(guān)的心境一致性的積極信息,從而使得抑郁狀態(tài)轉(zhuǎn)歸;在中醫(yī)情志“悲”等負(fù)性情志刺激下,閾下抑郁患者某些腦功能區(qū)對(duì)氧的有效利用度降低,其能夠更多的回避與其抑郁心境不一致的積極信息,導(dǎo)致抑郁狀態(tài)不斷加深。故而測(cè)量閾下抑郁患者腦組織的血氧和血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),有助于了解閾下抑郁的情志刺激反應(yīng)機(jī)制,為認(rèn)知神經(jīng)和精神疾病提供新的途徑。
2 近紅外腦功能成像技術(shù)
2.1 概述 fNIRS技術(shù)是近年開始應(yīng)用于抑郁癥研究的新方向,不同于之前研究,該研究方向從光這個(gè)物理學(xué)指標(biāo)的角度來研究其功能變化。該技術(shù)基于神經(jīng)血管耦合機(jī)制,利用血液主要成分對(duì)600~900 nm近紅外光良好的吸收和散射性,得到特定狀態(tài)下腦皮質(zhì)組織中氧合血紅蛋白(Oxygenated Hemoglobin,Oxy-Hb)和脫氧血紅蛋白(Deoxygenated Hemoglobin,Deoxy-Hb)實(shí)時(shí)變化情況,間接反映認(rèn)知活動(dòng)期間大腦有氧代謝的變化[11]。
2.2 優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用領(lǐng)域 fNIRS可移動(dòng)、非侵入、無(wú)痛、無(wú)創(chuàng),能夠反映測(cè)量點(diǎn)所在位置的局部腦活動(dòng),較為準(zhǔn)確的區(qū)分來自不同腦結(jié)構(gòu)的信號(hào),相較于EEG/MEG擁有更理想的空間定位、分辨能力和更高的采樣率,同時(shí)有使用成本低、易于操作和維護(hù)、兼容磁性環(huán)境等實(shí)用性特點(diǎn),在發(fā)育認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、感知和運(yùn)動(dòng)研究、抑郁等精神類疾病研究和臨床治療、視覺加工、認(rèn)知加工等領(lǐng)域均有廣泛運(yùn)用,尤其在新生兒感覺運(yùn)動(dòng)皮層功能活動(dòng)、兒童發(fā)展性閱讀障礙患者腦功能活動(dòng)等方面取得突破。
3 近紅外腦功能成像技術(shù)在閾下抑郁中的研究進(jìn)展
3.1 基于近紅外技術(shù)探究閾下抑郁情志刺激反應(yīng)機(jī)制及生物學(xué)特征 正常情況下,大腦功能活動(dòng)時(shí)腦皮層的血氧含量(即Oxy-Hb和Deoxy-Hb的相對(duì)濃度)會(huì)發(fā)生變化,其余各層吸收系數(shù)保持恒定[10]。同抑郁癥一樣,閾下抑郁發(fā)生機(jī)制尚不明確,但國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)神經(jīng)影像學(xué)研究提示,抑郁狀態(tài)時(shí)患者腦區(qū)氧的有效利用模式存在病理性障礙,表現(xiàn)為患者大腦前額皮層(Prefrontal Cortex,PFC)功能和結(jié)構(gòu)異常[11-14]。盡管由于研究對(duì)象抑郁程度不同、選取的研究方法和激活任務(wù)不同,大腦皮質(zhì)激活異常程度尚無(wú)一致結(jié)果。但多數(shù)研究[15-18]顯示,相較于健康對(duì)照組,在功能上抑郁患者在完成情緒激活時(shí)PFC激活程度顯著降低;在結(jié)構(gòu)上患者PFC的腦灰質(zhì)體積減少,腦白質(zhì)集中程度降低[19-20]。行為學(xué)研究發(fā)現(xiàn),選擇語(yǔ)義相關(guān)的言語(yǔ)流暢性任務(wù)刺激任務(wù)下,抑郁患者組血氧曲線水平低于對(duì)照組,Oxy-Hb激活和Deoxy-Hb抑制差異在PFC背外側(cè)區(qū)最為明顯[11-12,21-24]。負(fù)性情緒刺激后,抑郁患者前額葉Oxy-Hb相對(duì)濃度變化值顯著低于對(duì)照組,PFC激活程度降低,有氧代謝功能失調(diào)[11]。倫敦塔測(cè)試任務(wù)下,抑郁癥組不僅行為學(xué)結(jié)果差于對(duì)照組,PFC背外側(cè)皮質(zhì)及腹外側(cè)皮質(zhì)的激活程度也低于對(duì)照組[25]。組織學(xué)研究中,Ongur等[26]最早發(fā)現(xiàn)抑郁患者左下額皮層體積減少且與膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量的減少關(guān)系最大。次年Rajkowska等[27]也發(fā)現(xiàn),隨著膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量和神經(jīng)元大小的減少,特定的內(nèi)側(cè)和眶前額葉皮層的體積減小。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)78名重性抑郁受試者的結(jié)構(gòu)磁共振掃描診斷結(jié)果再次證實(shí)抑郁患者左背外側(cè)PFC皮層灰質(zhì)體積減少[28]。fNIRS在國(guó)內(nèi)研究中的應(yīng)用尚處于起步階段,目前在閾下抑郁患者中進(jìn)行fNIRS的相關(guān)研究極少。由于現(xiàn)有研究存在樣本量小、不能完全排除藥物效用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響等局限性,現(xiàn)有關(guān)于抑郁癥狀嚴(yán)重程度與前額葉功能間關(guān)系的研究結(jié)果尚存爭(zhēng)議。后續(xù)還需要擴(kuò)大樣本量、控制混雜因素,選取更合適的情志刺激任務(wù)和采取更精確的數(shù)據(jù)處理方式。
3.2 基于近紅外技術(shù)輔助診斷抑郁癥 國(guó)外已采用fNIRS檢查輔助診斷包括抑郁癥在內(nèi)的精神類疾病[29]。國(guó)內(nèi)只有很少報(bào)道。周麗等[30]推測(cè)fNIRS對(duì)抑郁情緒具有診斷和療效評(píng)價(jià)的作用,隨后田菊等[17]證實(shí)fNIRS檢測(cè)對(duì)抑郁癥患者有較高特異度(91.4%),楊智權(quán)等[16]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Oxy-Hb峰值濃度可作為輔助診斷中度和輕度抑郁患者的敏感指標(biāo),達(dá)峰時(shí)間可作為輔助診斷重度抑郁的指標(biāo)。雖然上述研究均局限于抑郁癥患者,但正是由于研究對(duì)象均是來自就診的抑郁癥患者,在實(shí)驗(yàn)時(shí)基本都需服藥治療,因而不能完全排除藥物影響,存在一定局限性。而閾下抑郁患者由于沒有明確診斷為抑郁癥,基本很少用藥。因此,若能尋找閾下抑郁患者情緒激活時(shí)前額葉敏感生物學(xué)指標(biāo),將為fNIRS早期識(shí)別和輔助診斷抑郁癥狀,盡早制定閾下抑郁的情志干預(yù)方案,防止閾下抑郁轉(zhuǎn)歸為抑郁癥奠定基礎(chǔ)。
3.3 基于近紅外腦成像技術(shù)的閾下抑郁情志刺激反應(yīng)機(jī)制應(yīng)用前景 目前對(duì)于閾下抑郁的研究多從神經(jīng)遞質(zhì)、分子通道等生化指標(biāo)討論,而fNIRS的方法是從物理學(xué)角度來對(duì)抑郁狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),是較為成熟的認(rèn)知神經(jīng)研究技術(shù),但以其研究中醫(yī)情志相關(guān)證型的報(bào)道較為少見。較之于抑郁癥,閾下抑郁群體癥狀較輕、嚴(yán)重程度較低,因此目前國(guó)內(nèi)研究大多著眼于其群體的整體特征,較少對(duì)閾下抑郁群體進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分。這為未來研究提供方向。
4 小結(jié)與展望
眾多研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)閾下抑郁患者存在負(fù)性認(rèn)知偏向,此為造成抑郁癥狀持續(xù)和發(fā)展的因素之一。而基于fNIRS的研究表明,這種負(fù)性認(rèn)知偏向可能與PFC功能下降有關(guān)。同時(shí),基于前期基礎(chǔ)研究推測(cè)中醫(yī)情志療法改變抑郁個(gè)體心境體驗(yàn),其治療作用機(jī)制與抑郁個(gè)體的PFC氧的有效利用模式改變有關(guān)。
通過研究,認(rèn)為基于fNIRS技術(shù)探討閾下抑郁情志刺激反應(yīng)機(jī)制有可行性和研究的必要性,因此在后續(xù)研究中,課題組期望運(yùn)用fNIRS,從中國(guó)情緒圖片庫(kù)、中國(guó)面孔表情圖片系統(tǒng),及本團(tuán)隊(duì)成果中醫(yī)五志情緒圖片庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)圖片為刺激材料,模擬不同心境狀態(tài)下,典型虛癥(如肝郁化火、肝氣郁滯等)和典型實(shí)證(如心脾兩虛、心膽氣虛等)閾下抑郁患者在面對(duì)正、負(fù)性刺激時(shí),其腦功能區(qū)Oxy-Hb和Deoxy-Hb變化情況,以及是否存在注意和記憶等方面差異,以期證實(shí)閾下抑郁個(gè)體在不同情志刺激下,與健康人群在PFC氧的有效利用模式存在差異,并與注意偏向有相關(guān)性。明確典型虛癥和典型實(shí)證的閾下抑郁患者面對(duì)不同情志刺激時(shí)腦區(qū)、皮層激活模式的特征,揭示中醫(yī)情志刺激干預(yù)閾下抑郁的作用機(jī)制。
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