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伴童年创伤抑郁症患者脑影像学研究进展

2021-11-30林健谢健

浙江临床医学 2021年4期
关键词:皮层脑区磁共振

林健 谢健

作者单位:310053 浙江中医药大学第四临床医学院(林健)

310006 杭州市第一人民医院(谢健)

抑郁症(MDD)是一种以心境低落为主要表现的情感性精神障碍。最新的流行病学调查,中国人群的抑郁症终身患病率为6.8%[1]。童年创伤是抑郁症的主要危险因素之一,是指儿童或青少年时期经历的超出个体应对能力的负性生活事件,可导致个体长时间处于应激状态,主要包括情感虐待、情感忽视、躯体虐待、躯体忽视以及性虐待等[2]。童年创伤会增加个体的抑郁症易感性,影响抑郁症患者的治疗反应,并显著增加其复发和自杀的风险[3]。伴童年创伤抑郁症被认为是基因和环境相互作用的结果,具有其特殊的神经生物学机制[4]。越来越多的脑影像研究发现,伴童年创伤的抑郁症患者存在明显的大脑结构和功能改变。本文就伴童年创伤抑郁症患者的脑影像特征进行综述。

1 结构性磁共振成像

结构性磁共振成像(sMRI)是较早应用于精神病学领域的磁共振技术,能反映大脑灰质体积、密度、皮质厚度以及表面积等。在健康人群中的研究发现童年创伤可引起前额叶皮层、扣带回、纹状体、海马体以及杏仁核等多个脑区结构异常[5]。HANSON等[6]以海马作为感兴趣区进行研究,相较于健康对照组,抑郁症患者的海马体积明显减小,而伴童年创伤抑郁症患者的左侧海马体积减小更加明显。OPEL等[7]将童年创伤量表得分作为协变量,比较抑郁症患者与健康对照组之间的海马体积,差异无统计学意义,表明抑郁症患者中发现的海马体积减少可能是童年创伤的结果,而不是构成疾病的标志。LU等[8]对82名未服药的抑郁症患者和86名健康对照者进行磁共振扫描,发现经历过童年创伤的抑郁症患者背内侧前额叶皮层灰质体积增加。AHN等[9]基于体素形态学分析抑郁症患者的大脑灰质密度(GMD),发现抑郁症患者眶额叶、背内侧前额叶皮层和后扣带回的GMD低于健康对照组;伴有童年创伤抑郁症患者与不伴童年创伤抑郁症患者相比,右眶额皮层GMD降低,而左侧中央后回的GMD升高。一项目前全球最大规模的抑郁症神经影像研究(ENIGMA-MDD),分析了来自世界范围内9个研究中心的958名抑郁症患者和2078名健康对照者的磁共振成像以及童年创伤数据,发现童年创伤的严重程度与尾状核的体积减小相关[10]。综上,伴童年创伤抑郁症患者的前额叶-边缘系统脑区存在结构异常,提示童年创伤在抑郁症发生过程中的重要作用。

2 弥散张量成像

弥散张量成像(DTI)主要检测大脑组织内水分子的空间弥散情况,可以反映大脑白质纤维束的完整性以及连通性。BENEDETTI等[11]对80例双相抑郁症患者进行DTI分析发现,童年创伤的严重程度与放射冠、丘脑辐射、胼胝体、扣带束、上纵束、额枕下束和钩束的轴向扩散系数(AD)呈负相关。随后进一步的研究[12]发现,与不伴童年创伤抑郁症患者相比,伴童年创伤抑郁症患者的吻侧扣带束和背侧扣带束的部分各向异性分数(FA)更大。GRAZIANO等[13]对186名抑郁症患者进行磁共振检查,发现与未受欺负的抑郁症患者相比,受欺负的抑郁症患者在左后侧放射冠和右内侧丘脑辐射中显示出更高的FA值,进一步说明童年创伤与抑郁症患者的大脑微结构异常有关。最近的一项DTI研究发现,童年创伤与钩束、额枕束、皮质脊髓束、丘脑辐射、纵向束、扣带束和胼胝体的白质纤维束完整性有关,但在纠正了童年创伤的影响后,并没有发现抑郁症患者和健康对照组之间FA值的差异[14]。由此可见,童年创伤可以导致个体脑白质微结构改变,包括钩束、额枕束、皮质脊髓束、丘脑辐射、放射冠、纵向束、扣带束和胼胝体,而先前研究发现抑郁症的脑影像异常可能是童年创伤的结果,非抑郁症的神经生物学后果。

3 功能磁共振成像

功能磁共振成像(fMRI)是一种检测局部脑区血液动力改变来反映大脑神经活动的磁共振技术。

3.1 任务态功能磁共振成像(task-fMRI) 可以通过探测不同任务下神经活动的变化,探索抑郁症患者在执行多种任务时的脑功能变化与童年创伤之间的关系。采用面孔情绪识别任务的研究发现,抑郁症患者在识别悲伤表情时童年创伤严重程度与杏仁核的反应呈正相关[15]。在情绪注意力转移任务中,抑郁症患者在负性情绪刺激后进行情绪判断、几何形状判断,伴性虐待的抑郁症患者与无性虐待的抑郁症患者相比在左下顶叶区域显示出更高的激活[16]。此外,QUEVEDO等[17]使用自我评估任务的研究发现,伴童年创伤抑郁症患者更易表现出自责,在处理积极自我描述时,前扣带皮层和纹状体表现为低激活,而在处理消极自我描述时,这一区域表现为高激活。综上,伴童年创伤的抑郁症患者在处理消极或积极的信息时大脑皮层和边缘系统的功能改变,表明童年创伤可能导致个体调节消极或积极情绪的能力受损,从而增加抑郁症的易感性。

3.2 静息态功能磁共振成像(rs-fMRI) 主要反映人体处于安静闭目、不进行主动思维活动的状态下大脑的神经活动。目前的研究主要基于局部一致性(ReHo)、低频波动振幅(ALFF)、功能连接(FC)、功能网络(FNC)等分析方法。国内的一项静息态fMRI研究比较了抑郁症患者中伴童年创伤组和不伴童年创伤组的ALFF值,发现伴童年创伤组在额中回及默认网络中的左顶下缘角回、右楔前叶及右角回ALFF值异常[18]。XU等[19]研究发现,伴有童年创伤的抑郁症患者在静息状态下眶额叶和背外侧前额叶皮层比不伴童年创伤组更活跃。上述研究表明伴童年创伤抑郁症患者局部脑区存在功能异常。

大脑神经网络主要包括默认网络(DMN)、凸显网络(SAN)、中央执行网络(ECN)、视觉网络(VIS)、听觉网络(AUD)、带状盖网络(CON)、感知运动网络(SMN)和背侧注意网络(DAN)等。一项多中心大数据研究[20],通过比较分析189名抑郁症患者与39名健康人的大脑网络上差异,并考察抑郁症患者的大脑网络与其临床症状之间的关系,包括抑郁、焦虑、人格特点、自杀倾向和童年创伤,发现童年创伤与脑网络之间的关联最强,其中情绪虐待和忽视与DAN-SMN的连接强度呈正相关,身体虐待和忽视与CON-VIS、SMNVIS间的连接强度呈正相关,性虐待与SMN内部连接的增强有关。结果表明,童年创伤经历在抑郁症患者的行为-脑网络之间扮演着非常重要的作用。

4 磁共振波谱成像

磁共振波谱成像(MRS)是通过检测局部脑区的N-乙酰天冬氨酸、γ-氨基丁酸、胆碱复合物、肌酸、肌醇以及谷氨酸/谷氨酰胺等代谢化合物浓度,反映脑代谢的神经影像方法。AVERILL等[21]对36名未服药的抑郁症患者进行MRS分析,发现童年期情绪虐待的严重程度与枕叶谷氨酰胺之间呈显著正相关,表明童年期情感虐待可能会影响神经胶质细胞,产生一种下游效应,导致大脑中谷氨酸/谷氨酰胺循环和谷氨酰胺水平的增加。

5 小结

综上,童年创伤可以导致大脑前额叶皮层-边缘系统的灰质体积、白质微结构、功能网络及脑代谢异常,从而增加个体对抑郁症的易感性。童年创伤与抑郁症之间的潜在生物学机制和介导途径仍然需要澄清,未来抑郁症研究应更加关注童年创伤的影响。目前,大多数研究为横断面研究,童年创伤量表为回顾性访谈,可能导致其评分出现回忆偏差,故迫切需要进行更多的纵向研究以区分哪些行为和神经生物学机制是导致抑郁症发作的原因。再者,童年创伤存在各种不同的亚型,将来需要更多样本量大的研究以区分不同亚型对抑郁症的影响。

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