重度抑郁患者在语言流畅任务中的前额功能连接

01研究背景

与健康个体相比，重度抑郁症(MDD)患者的前额血流动力学在激活模式和功能连接方面存在偏差。图论方法为评估功能连接性提供了有用的网络度量。认知任务中功能连接的评价可以用来解释抑郁症导致认知障碍的神经认知机制。

02研究方法

2.1、被试

43名健康参与者（34.26±12.47岁）作为控制组，31名重度抑郁症患者（39.48±13.81岁）作为患者组。

2.2、实验流程

参与者被要求在佩戴无线头戴式近红外光谱仪的同时进行语言流畅任务（VFT）。VFT是一种认知评估，被试被要求在给定的时间内从一个类别(语义或音位)中生成尽可能多的单词。本研究采用音位VFT进行研究。这项任务通常用于心理或神经心理评估，以检测认知障碍。整个过程包括三个部分，每个组有30秒的初始休息和60秒的VFT(30秒前任务和30秒正式任务)。在前任务中，参与者被要求大声重复4个韩语辅音“g”、“n”、“d”和“r”。在正式任务中，被试要尽可能多地生成指定辅音开头的单词(在8个辅音中随机出现，“g”、“n”、“d”、“r”、“m”、“b”、“s”和“h”)。

2.3、数据采集

本研究使用一种 头戴式无线近红外系统 (NIRSIT; OBELAB Inc., Seoul, Korea)从人脑的前额区获得含氧血红蛋白（HbO2）值。前额区的48个通道分为8个子区域（图1）：左、右PFC背外侧(R1和L1)；腹侧PFC (R2和L2)；前极PFC (R3和L3)；眶额皮质(R4和L4)。由此可得每个子区域内的平均血流动力学反应，使得每个被试的记录成为一个N × 8矩阵，其中N表示时域样本数，8表示子区域数。

图1.对48个通道映射的8个子区域标记，“R”表示右半球，“L”表示左半球

03实验结果

3.1、行为结果

在VFT中，将正确生成单词数量和反应时作为测量指标。结果显示，对照组生成单词数量明显高于患者组，对照组反应时间明显低于患者组。

3.2、FNIRS结果

在进行VFT时，对照组HbO2浓度明显高于患者组（图2）。图3显示了每个子区域的血液动力学反应，与其他子区域相比，两组间R2、R4、L2和L4的差异更大。

图2.两组在VFT中的激活图

图3.在VFT中瞬时含氧血红蛋白浓度。绿线表示对照组，蓝线表示患者组。阴影部分代表平均值的标准误差

3.3、功能连接

使用皮尔逊相关系数计算8个子区域的所有成对组合之间的血流动力学时间相关性的强度。如图4A所示，对照组子区域间相关性强度高于患者组。图4B为各子区域间相关性的空间分布。这些数字可以让QY球友会观察到哪些区域的联系更强或更弱。值得注意的是，在对照组中观察到很强的半球间连接(如R1-L1，R2-L2，R3-L3，R4-L4)，但在患者组中没有。

图4.（A）两组VFT的相关图。矩阵的行和列表示子区域，矩阵的单元格色彩表示相关系数。蓝色的单元格表示子区域间相关性较低，而紫色的单元格表示子区域间相关性较高。（B）基于子区域的功能连接性，线宽表示相关强度，由每对子区域之间的相关系数(R)决定

04结论

重度抑郁症患者语言流畅性下降，脑半球间缺乏相关性，即缺乏功能连接。

05参考文献及DOI号

Dong, S. Y., Choi, J., Park, Y., Baik, S. Y., Jung, M., Kim, Y., & Lee, S. H. (2021). Prefrontal Functional Connectivity During the Verbal Fluency Task in Patients With Major Depressive Disorder: A Functional Near-Infrared Spectroscopy Study. Frontiers in psychiatry, 12, 674.

doi：10.3389/fpsyt.2021.659814