医学院附属精神卫生中心与系统所合作在Cerebral Cortex发文揭示:抑郁患者高级枕叶皮层从分子到行为的功能异常

2021-11-11 教育部脑与脑机融合前沿科学中心 浏览量 :   47

       医学院附属精神卫生中心与系统所合作在Cerebral Cortex发文揭示:

抑郁患者高级枕叶皮层从分子到行为的功能异常


       抑郁障碍(major depressive disorder, MDD)是复杂且常见的精神心理类脑疾病,影响全球超过3.5亿的人口。患者除了表现为心境障碍,在行为上常表现为异常缓慢,可用迟滞指数(Retardation)进行表征。众多研究结果表明:抑郁症与很多脑区的活动异常相关联,如,内侧前额叶(mPFC),默认模式网络(DMN),杏仁核(amygdala)等。新提出的RDoC(Research Domain Criteria)精神疾病分类标准认为:理想的标志物应该能够联系分子,神经,行为,病理等多个水平的异常,那么,是否有脑区作为抑郁症的标志物符合这个新的标准呢?


       延续我们团队之前的工作(Molecular Psychiatry, 2021, April)聚焦在高级枕叶皮层(MT区)进行研究,使用先进的超高场MRI技术(包括rsfMRI and MRS技术),结合视觉运动感知测量和临床诊断,研究抑郁障碍患者从分子到行为多水平的功能异常(如图1所示)。



图1 从分子到行为抑郁患者MT区多水平的功能异常



       我们的研究工作发现:抑郁患者MT区静息态血氧的低频震荡幅度(the amplitude of low-frequency fluctuations , ALFF)增加,且这种异常升高的ALFF值打断了MT区GABA与MT区特有的视觉运动外周抑制的关联;同时,MT区异常的ALFF值与抑郁患者典型的病理表征迟滞指数(Retardation)相关联。我们以MT区作为种子位点进行全脑功能连接(FC)的数据分析发现:MT-mPFC的功能连接(FC)在抑郁患者显著降低。并且,这种异常低的FC仅在使用无全脑信号回归(GSR)的分析方法时存在,当使用全脑信号回归的分析方法后,这种异常的FC消失了。这提示MT-mPFC在抑郁患者异常的FC是由全脑功能活动异常引起的,而非MT或mPFC局部功能异常引起(如图2所示)。综合以上的研究结果,我们提出:MT区可以作为诊断抑郁症的强候选靶区。



图2 抑郁和健康被试MT-mPFC之间的FC比较(有和无全脑信号回归的分析方法)


       值得一提的是,抑郁障碍通常被认为具有情绪低落,快感缺失,记忆力下降,睡眠障碍,食欲不振等表征。相关联的是情绪中枢,前额叶,边缘系统,植物性神经系统等(整合,控制,执行端)功能活动的异常。但是往往忽略了抑郁患者可能正在以异常的方式感知着这个世界。本项研究从分子到行为揭示了抑郁患者视觉感知皮层(MT区)的功能异常(信息输入端),从而有望实现抑郁症的大规模筛查和疾病诊疗的关口前移。


       2021年10月6日,这项研究工作在线发表在《Cerebral Cortex》期刊。浙江大学医学院系统所宋雪梅博士与医学院附属精神卫生中心特聘教授Georg Northoff博士是本文的共同通讯作者,刘冬雨,菊轩,高源是共同第一作者。该研究得到了Anna Wang Roe (王菁)教授,段树民院士,李涛教授的大力支持,研究工作由科技部重点研发计划,国家自然科学基金委,中央高校基本科研业务费,浙江省重点研发计划,浙江实验室,杭州市第七人民医院高峰学科,杭州市医学重点学科建设等项目的支持。特别致谢浙江大学7T影像中心以及优秀的核磁技术团队。


论文链接:https://academic.oup.com/cercor/advance-article-abstract/doi/10.1093/cercor/bhab343/6382090


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