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难治性抑郁症反应抑制能力研究

2020-08-13陈婷婷王雪杰余凤琼

关键词:波幅电位信号

陈婷婷,王雪杰,余凤琼,汪 凯

(安徽医科大学 安徽省精神医学中心,安徽 合肥 230032)

在日常生活的几乎所有方面,行为不仅涉及在需要时产生反应,还涉及在不适当或个人不需要这种反应时的抑制行动。这可以很容易地用一系列日常情况来说明,如当街灯即将改变时,是否应该抑制加速行驶的欲望?答案是肯定的,心理学上将这种对已形成的反应冲动的抑制称为反应抑制,即我们需要抑制当前情境中不恰当的反应,并能够根据环境的变化,灵活的做出目标指向的行为[1],是执行功能的核心成分。执行功能主要包括抑制、工作记忆、计划、决定和监控[2]。国内外学者对抑郁和执行功能障碍的关系[3-4]、抑郁前后执行功能的改变[5-6]等进行了许多的研究,证实了抑郁患者不同程度的执行功能障碍,发现了抑郁与工作记忆[7-8]、注意转换[9-10]、监控等方面的障碍有关[11],然而对抑郁与反应抑制成分的研究较少。

停止信号任务是常用测量反应抑制的范式,包括反应信号和停止信号两部分内容,要求被试在实验中快速而准确地对反应信号进行相应的按键操作,当停止信号出现时,被试需要及时抑制其反应冲动,完成相应的抑制操作要求。通过停止任务的操作过程,可以计算出被试对停止信号的反应时间和成功抑制率,从而对被试的抑制能力进行相应的评估。该范式的反应指标为停止信号任务反应时(stop signal reaction time,SSRT)。停止信号任务在实验室环境中易于实施,并且具有良好信效度[12]。本实验结合停止信号任务和事件相关电位对抑郁症和正常人的反应抑制能力进行研究,对其SSRT、P3平均波幅以及辨别指数d和反应偏向β进行分析来探讨难治性抑郁症反应抑制能力的受损情况。同时研究了病程和抑郁情绪对患者的反应抑制能力的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2019年3 月~10月在合肥市第四人民医院和安徽医科大学第一附属医院根据入组标准共招募29名难治性抑郁症患者作为实验组,并招募30名健康被试作为正常对照组。正常组与抑郁组被试在年龄和受教育水平等方面差异不显著(P>0.05),Beck抑郁自评量表(beck depression inventory,BDI)差异显著(P<0.05),详见表 1。

抑郁症组入组标准:经两位及以上精神科医师联合诊断,符合DSM-V抑郁症诊断标准;经两种不同作用机制的抗抑郁药物最大剂量联合治疗4周后症状无明显改善的抑郁症患者;年龄在18~35岁,初中及以上文化水平。排除标准:有脑部疾病及重大躯体疾病者;有酒精依赖或者药物依赖及精神活性物质使用者;妊娠及哺乳期妇女;有癫痫发作病史;所有患者在测试前4周都维持稳定的药物治疗方案。正常被试入组标准:年龄在18~35岁之间,右利手,初中及以上文化水平;视力或校正视力正常,可以配合完成所有测试;无精神疾病发作史,精神性疾病家族史,近期无影响情绪的重大生活性事件的发生。

1.2 方法

1.2.1 量表评定

使用BDI对被试进行症状测评。该量表共21个条目,每个条目根据症状轻重四级评分(0分最轻,4分最重),总分在0~63分之间。BDI量表总分不超过13分为无抑郁或极轻微;14~19分为轻度抑郁;20~28分为中度抑郁;大于等于29分为重度抑郁。

1.2.2 停止信号任务

停止信号任务(stop signal task,SST)。采用E-prime程序在电脑上呈现SST任务,任务包括199个trial。实验之前,通过指导语解说和练习确保被试理解任务内容,然后开始正式实验。首先,在屏幕中央会出现白色圆圈作为注视点。200~400 ms后,圆圈内出现一个白色向左或者向右的箭头作为go信号。要求被试看到箭头朝左按“F”键,朝右按“J”键。当箭头变成红色时(即stop信号),要求被试停止反应见图1。该任务的测量指标为SSRT。

图1 停止信号任务范式

1.2.3 事件相关电位

本研究在进行停止信号任务时对所有被试进行事件相关电位数据的采集。使用国际10-20系统扩展的64导电极帽结合Neuroscan事件相关电位(event-related potential,ERP)系统对数据进行记录和分析。本研究采用平均波幅法对P3成分进行分析,选取的时间窗口为峰值前后15 ms(260~290 ms)。根据以往研究结果,P3主要分布于脑区前中部,因此选取的电极点为FCZ,CZ。

1.2.4 信号检测论

信号检测论考虑了得失、动机、态度、意志等因素,对刺激的判断是检测和决策的结合。因此,在这个过程中有两个独立的指标:辨别指数(d)和反应偏向(β)。d反映了基于信号与噪声分布的距离,即对信号辨别的灵敏度,d值越大,辨别力越强,反之则辨别力较弱。根据正态分布表将原始分换算为Z分数,计算公式为d=Z击中-Z虚报;β表明被试的判断标准,和得失、动机等因素有关,β值越大,被试的判断标准越谨慎,判断标准越高,β的数学定义为信号分布的纵轴与噪音分布的纵轴之比,使用正态转换表POZ得出计算公式为β=O击中/O虚报。在实验中,将变红的白色箭头设置为信号,没有颜色变化的箭头设置为噪声。

1.2.5 统计分析

数据采用SPSS 20.0软件进行分析。对年龄、受教育年限、SSRT、辨别指数d、反应偏向β及P3平均波幅等各项指标组间比较采用单因素方差分析。P<0.05在统计学上有显著意义。

2 结果

2.1 人口学数据

采用单因素方差分析对两组间(抑郁组和正常组)的年龄、受教育年限和抑郁程度进行统计分析,抑郁组和正常组在年龄(F(1,57)=0.805,P>0.05)和受教育年限(F(1,57)=0.655,P>0.05)方面没有显著差异,但是两组的抑郁程度差异较大,抑郁组抑郁程度显著高于正常组(F(1,57)=106.519,P<0.01)。

2.2 行为学分析

使用ANALYZE-IT分析软件,计算出SSD和Go RT的均值,得出SSRT值。对抑郁组和正常组SSRT值进行分析,结果显示抑郁组和正常组差异显著(F(1,57)=4.786,P<0.05),说明抑郁症患者和正常人的反应抑制能力差异显著。对停止信号任务结果进行信号检测论分析发现,抑郁组和正常组的辨别指数d(F(1,57)=5.507,P<0.05)和反应偏向β(F(1,57)=7.479,P<0.01)均差异显著,见表 2。

表2 抑郁组和正常组SST任务结果

2.3 事件相关电位

本研究选取的事件相关电位的时间窗口为峰值前后 15 ms(260~290 ms),选取的电极点为FCZ、CZ。采用独立样本t检验对两组(抑郁组和正常组)的P3平均波幅进行统计分析,发现抑郁组P3平均波幅显著低于正常组(CZ:t=-2.52,P<0.05;FCZ:t=-2.59,P<0.05),见图 2。

图2 抑郁组和正常组事件相关电位结果

3 讨论

本研究通过对难治性抑郁症组和正常对照组的SST及事件相关电位的结果进行分析,发现抑郁组SSRT显著高于正常对照组,即反应抑制能力较差。对停止信号任务结果进行信号检测论分析也发现,抑郁症组的辨别指数d和反应偏向β均显著低于正常对照组。事件相关电位的结果也表明,抑郁组P3平均波幅显著低于正常组。

SSRT是停止信号任务的重要指标。SSRT愈短,反应抑制能力愈强[13]。本研究发现难治性抑郁症患者SSRT显著长于正常组,表明抑郁症患者反应抑制能力较差。王帅等人[14]使用了视觉Go/NoGo范式对抑郁症患者和正常被试进行了反应抑制能力的研究,研究发现和正常人相比,抑郁症患者对反应抑制任务的执行能力更低。2014年的一项研究采用Stroop色词干扰测试对抑郁症患者和正常人进行了对比,也发现抑郁症患者反应时显著高于正常人,并且随着抑郁程度的加重,反应时明显延长[15]。以上研究与本研究结果一致,揭示了抑郁症患者反应抑制能力的下降,为患者在无外界负性刺激的情况下,出现生活和工作效率低下的现象提供了行为实验的证据。抑郁症组的辨别指数d和反应偏向β均显著低于正常对照组,即抑郁症患者对信号辨别的灵敏度低于正常人,对信号的判断标准也较低。辨别力下降主要受击中率和虚报率影响[16],前人的研究表明抑郁症患者存在监控能力障碍,其注意力和抗干扰能力较差[11],从而导致其击中率下降或虚报率上升,辨别力下降。反应偏向和得失、动机、意志等因素有关,一些研究者发现抑郁症患者存在快感缺失症状,表现为获得奖赏的动机缺乏,意志活动减退[17]。因此,患者的低动机,低意志状态使其倾向于选取较松的判断标准。

ERPs的使用为反应抑制等认知水平的检测提供了更为客观的数据支持。P3波是注意整合、记忆操作等认知功能的电生理反应指标[18],与抑制过程相关,更大的P3波幅表明更高效率的抑制处理。有研究者[19]使用Go/Nogo范式对抑郁症反应抑制能力进行研究,发现Nogo反应的P3波幅降低,潜伏期延长,认为抑郁症患者对Nogo任务反应困难。一些抑郁症和正常对照组的关于反应抑制能力的ERP研究也发现了抑郁症患者P3波幅低于正常组,揭示了抑郁症患者反应抑制能力异常[20]。本研究事件相关电位的结果和前人的研究一致,抑郁组P3平均波幅显著低于正常对照组,验证了前人的研究结论,揭示了抑郁症患者存在反应抑制能力障碍。

本研究也存在一些不足。首先,招募的被试数量较少;其次,未结合影像学技术。今后可以扩大样本量,结合影像学技术,进一步探讨抑制能力的变化和抑郁症的关系。

4 小结

综上所述,本研究通过采用停止信号任务和事件相关电位相结合的实验设计对抑郁症患者和正常对照组反应抑制能力进行比较,发现抑郁症患者在执行停止信号任务时,存在反应抑制能力的降低,并且抑郁症患者还存在辨别力较差,以及判断标准不严谨等问题,ERPs结果也验证了抑郁症患者反应抑制能力存在障碍,这为抑郁症患者执行功能障碍提供了进一步的证据。

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