fNIRS在抑郁症负性情绪偏向识别中的潜在应用

研究背景：

大量研究表明，抑郁症的核心症状是情绪低落、兴趣减退及快感缺失等以负性情绪为主的症状群，因此心理学家Beck认为负性认知偏向是抑郁症状产生及维持的基础。抑郁症患者识别中性情绪的准确率明显低于积极情绪和消极情绪（如高兴和悲伤），甚至会把高兴和中性面部情绪分别认为是中性和悲伤，表现出明显的负性认知偏向性。本研究利用功能性近红外光谱技术fNIRS研究了抑郁症患者的前额叶皮层在面部情绪识别中的作用。

 研究方法：

1.被试

本研究共有两项研究实验，实验一中共有53名被试，包括33名被诊断为重度抑郁症和双相障碍的抑郁症患者和20名健康人；实验二中共有35名被试，包括19名抑郁症患者和16名健康人。所有被试都是右利手，英语流利，而且年龄、性别、智商相匹配；所有健康对照组都没有个人或家族性精神病史。

2. 实验流程

实验中使用情绪强度评定任务，即被试者需要对给定面部情绪图片给与1-9的评分，并被告知没有正确答案。因此所有的评分都是根据被试者对情绪的个人感觉评估。如果情绪图片为中性，则评分为5；如果被试认为此面部情绪图片轻微偏向负性情绪，则评分为4，越偏向负性则评分越低，最低为1分；如果被试认为此面部情绪图片轻微偏向积极情绪，则评分为5，越偏向积极情绪则评分越高，最高为9分（如图1所示）。该实验中共使用48个面部情绪图片，包括16个高兴、16个中性和16个恐惧图片。实验中的刺激呈现使用E-Prime软件，并同步采集被试前额区fNIRS信号。

图1  情绪强度评定任务示意图

 研究结果：

fNIRS数据重点分析了抑郁组和正常组右侧前额叶皮层（PFC）的血流动力学变化，结果表明，抑郁组相较于正常组的PFC激活程度更低，主要表现在右侧BA45和BA46区域有更高的脱氧血红蛋白（hbr）浓度（图2B, BA46区 t = 3.45, q = 0.005, df = 96, power = 0.96）。这种fNIRS结果的差别可能主要是由于抑郁组相较于正常组，中性情绪识别的准确率与右侧BA46区域脱氧血红蛋白的浓度表现出显著的负相关（图2C, t  -4.5, q = 0.0008, df = 96, power = 0.99）。此外通过探索性分析表明，抑郁组对中性情绪识别准确率的大脑激活情况并不依赖于是否服用精神类药物（图2D, t = 3.8, q = 0.009, df = 51, power = 0.98）。

图2 A）抑郁组和正常组大脑中脱氧血红蛋白的差异。蓝点表示探针上的探测点；红点表示光源。颜色深浅表示抑郁组和正常组的差异程度；B）抑郁组和正常组右侧大脑BA46区域对高兴、中性和恐惧情绪图片的脱氧血红蛋白浓度；C）抑郁组和正常组右侧大脑BA446区域对中性情绪图片识别准确率与脱氧血红蛋白浓度的相关性；D）右侧大脑BA46区对中性情绪图片的激活情况与精神类药物服用的关系。

 研究结论：

抑郁的个体对中性面部表情的识别能力受损。较大的损伤对应于中性人脸处理期间右下PFC激活。抑郁患者和健康对照组对面部表情的识别能力相当，但前者的右PFC激活率明显较低。综上所述，这些发现表明，抑郁的个体区分环境中中性和情感信号的能力可能受右PFC功能异常的影响。

 参考文献：

Manelis, A., Huppert, T. J., Rodgers, E., Swartz, H. A., & Phillips, M. L. (2019). The role of the right prefrontal cortex in recognition of facial emotional expressions in depressed individuals: fNIRS study. J Affect Disord, 258, 151-158. doi:10.1016/j.jad.2019.08.006