此前研究表明，失眠会影响人体前额叶功能，并且存在特定的大脑激活模式来对抗睡眠和改善认知。然而，失眠对重度抑郁症(MDD)患者前额叶皮层的影响以及MDD患者对抗睡眠的激活模式仍不清楚。因此，贵州医科大学附属医院精神科夏光源博士团队利用近红外脑功能成像系统(fNIRS)探索了上述问题。

图1

一、研究内容

研究招募了80 名抑郁症患者（MDD组）和 44 名健康对照者（HC组）。fNIRS 用于评估语言流畅性测试(VFT)期间所有参与者前额叶皮层中氧合血红蛋白(HbO)、脱氧血红蛋白(HbR)浓度的变化，并记录任务期间说出的词语数评价认知功能。采用匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评估睡眠质量，采用24项汉密尔顿抑郁量表(HAMD-24)、无睡眠障碍的HAMD和14项汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评估抑郁和焦虑的严重程度。

二、激活任务

图2:VFT任务范式

三、fNIRS测量

采用武汉资联虹康的26通道fINRS设备采集VFT任务期间被试腹外侧前额叶(VLPFC)、额极区(FPPFC)、背外侧前额叶(DLPFC)区域的HbO、HbR浓度变化。设备采用690nm、830nm双波长，采样率20Hz，16个光源，7个接收器。通道排布如下：

图3:fNIRS通道排布

四、结果

表1:受试者的人口统计学特征和临床特征

2.HC组在VFT 期间双侧前额叶皮层的HbO浓度变化值明显高于MDD组(p<0.01)。

图4：三组在 VFT 期间的前额叶皮质激活情况，颜色越红激活越大，颜色越蓝，激活越小

3.在MDD组中，失眠组除右侧DLPFC外所有脑区的HbO浓度变化均显著高于无失眠组，但其VFT表现显著低于无失眠组和健康组。

图5：26个通道中VFT期间HbO浓度变化值的波形。 

红框表示失眠组中HbO浓度变化值明显高于非失眠组的通道。

蓝色框表示无失眠组的HbO浓度变化值明显高于失眠组的通道

4.在一些左脑区域，PSQI评分与HbO浓度变化值呈正相关（r=0.223~0.440，p=0.01~0.048），而HAMD和HAMA评分与HbO浓度变化值不相关。

五、结论

1.与HC组相比，MDD患者在VFT期间PFC的活性显著降低。

2.除右侧DLPFC外，所有脑域在失眠的MDD患者中都明显比没有失眠的患者更活跃，这表明睡眠质量需要成为fNIRS筛查的重要指标。

3.左侧VLPFC失眠的严重程度与激活水平之间存在正相关，表明左脑区域在克服MDD患者嗜睡的神经生理学中的作用。

这些发现可能为未来MDD患者的治疗提供新的思路。

☞ 参考文献：

[1]Xu H, Wang Y, Wang YM, Cao Y, Li P, Hu Y, Xia G. Insomniacs show greater prefrontal activation during verbal fluency task compared to non-insomniacs : a functional near-infrared spectroscopy investigation of depression in patients. BMC Psychiatry. 2023 Mar 30;23(1):217