《自然·精神卫生》:揭秘抑郁症情绪处理偏差大脑机制!深脑电刺激可改善

翱皓皓 2024-04-27 07:53:17

*仅供医学专业人士阅读参考

人的情绪有所起伏是很正常的现象,虽然今天因为周日调休不高兴,但是想到五一可以多放几天假就没有那么不高兴了(。

但是对于抑郁症患者来说,情绪调节就变成了一件很困难的事情。大量研究表明,抑郁症患者在各种认知领域,包括感知、注意和记忆,都存在负面倾向。比如,抑郁个体可能更倾向于一张没什么表情的面孔在表达悲伤,看到快乐的面孔也觉得那个人没那么快乐。

重度抑郁症(MDD)的特征就是情绪过度低落和体验愉悦的能力下降。根据贝克抑郁症认知模型,信息获取和处理偏差在抑郁症的发展和维持中起着核心作用。了解对情绪刺激偏差处理的神经机制,对预防、检查和治疗抑郁症都具有重要意义。

近日,来自贝勒医学院的研究人员揭示了难治性抑郁症(TRD)患者情绪处理偏差中的杏仁核和前额叶皮质反应异常的机制。

研究人员通过颅内立体定向脑电图(sEEG)对不同大脑区域的神经元活动进行了精确测量,他们发现,TRD患者杏仁核和前额叶皮质对悲伤刺激的反应增强,对愉悦刺激的反应减弱。深部脑刺激(DBS)可以改变神经元对情绪刺激的反应。

研究发表在《自然·精神卫生》上。

研究人员将情绪处理方式分为“自下而上”和“自上而下”两种。自下而上是指根据感觉输入来完成对信息的理解,依赖于从外界输入的信息,不受个体意识和认知加工的影响,指情绪刺激直接引起的生理反应。自上而下是个体通过先前的经验、期望等上层认知过程来理解信息,个体意识和认知加工起着重要作用,是个体对情绪刺激的认知解释和评价。

抑郁中的情绪刺激处理偏差与杏仁核、前额叶皮质、背侧前扣带及其连接的功能紊乱相关。研究人员认为,抑郁中的认知偏差是自下而上过程的失调,即患者对环境和社交互动感知发生变化。在本次研究中,研究人员使用具有高空间和时间分辨率的sEEG来记录不同情绪刺激下的神经生物学机制。

试验设计

研究包括5名TRD患者和12名癫痫患者,标记了前额叶皮层前额叶皮层的180个位点(对照组119个)和杏仁核的36个位点(对照组52个),使用快乐或悲伤的面孔进行情绪刺激。

杏仁核颅内事件相关电位分析显示,在情绪刺激之后,杏仁核会先出现一个大的负电位,接着出现一个小的正电位,研究人员将负电位的持续时间定义为杏仁核反应的早期阶段。与对照组相比,TRD组杏仁核反应的早期阶段持续时间更长,悲伤情绪处理的峰值振幅更大,而后期愉悦情绪处理峰值振幅较小,表现出杏仁核早期悲伤反应增加,而后期愉悦反应减弱。

杏仁核反应

接下来,研究人员比较了两组前额叶皮质α波段功率变化,结果显示,两组面对不同情绪刺激的后期α波段功率存在显著差异,TRD患者的α波段功率更大。与杏仁核的神经元电位变化相对应,可以得知,与对照组相比,TRD患者处理愉悦刺激时杏仁核颅内事件相关电位减弱,而前额叶皮质中的α波段功率增加,两个区域之间的α波段同步性增强。

研究人员还尝试对TRD患者进行了深部脑刺激,并记录前额叶皮质和杏仁核中的局部场电位。结果显示,与治疗前相比,患者杏仁核后期颅内事件相关电位对悲伤和快乐面孔的反应显著增加,而前期无明显变化;患者前额叶皮层在愉悦刺激下,α波段功率在前期和后期均显著降低,但是在悲伤刺激下没有明显变化。总的来说,TRD患者接受深部脑刺激后,杏仁核和前额叶皮层变化更倾向于对照组。

杏仁核和前额叶皮层在不同情绪刺激时反应变化

作者进一步解释说,杏仁核对悲伤面孔的前期反应增加,表明自下而上的处理过于活跃,而后期对快乐面孔的反应减弱,且与前额叶皮层α波段震荡增强相关,意味着自上而下的调节抑制了对愉悦的情绪反应。

“这使得人们能够前所未有地深入了解情绪处理的精确神经动力学,并提供了细致的疾病相关病理生理状态。”

而深部脑刺激可以调节无论是自上而下、或者是自下而上的情绪变化,同时对TRD患者的积极和消极情绪偏差产生影响。

参考文献:

https://neurosciencenews.com/emotional-processing-depression-25940/

Fan X, Mocchi M, Pascuzzi B, et al. Brain mechanisms underlying the emotion processing bias in treatment-resistant depression[J]. Nature Mental Health, 2024: 1-10.

本文作者丨王雪宁

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