賴明君　潘小平　魏新華　鄭浩　任繼亮　徐向東　周進

【摘要】 目的：研究抑郁癥患者睡眠結構特征和靜息態(tài)腦部活動特征。方法：選取首發(fā)單相抑郁癥患者19例為病例組、體檢健康者10例為對照組。兩組均行靜息態(tài)功能磁共振成像掃描（rfMRI）和睡眠腦電圖檢查，磁共振采用局部一致性法（ReHo）和低頻振幅法（ALFF）分析，比較兩組檢查結果。結果：病例組睡眠潛伏期長于對照組，睡眠效率、N3期和REM期比例均低于對照組，N1、N2期比例高于對照組，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）;與對照組相比，病例組左梭狀回、左小腦后葉ReHo值降低，右頂上小葉、左楔前葉、右枕葉舌回ReHo值升高，右額葉直回、右枕葉舌回、左小腦后葉、右小腦前葉ALFF值降低，右楔葉ALFF值升高，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。結論：伴睡眠障礙的首發(fā)單相抑郁癥患者存在多區(qū)域腦功能異常。

【關鍵詞】 抑郁; 睡眠; 靜息態(tài)功能磁共振; 睡眠腦電圖

【Abstract】 Objective：To study the characteristics of sleep structure and resting brain activity in patients with depression.Method：A total of 19 patients with first-episode unipolar depression were selected as case group and 10 healthy persons as control group.Resting-state functional magnetic resonance imaging（rfMRI） and sleep electroencephalogram were performed in both groups，and ReHo and ALFF were used for magnetic resonance analysis.The results of two groups were compared.Result：The sleep latency of case group was longer than that of control group，sleep efficiency，the proportion of N3 and REM stages were lower than those of control group，and the proportion of stage N1 and N2 was higher than that of control group，the differences were statistically significant（P<0.05）.Compared with the control group，the ReHo values of left fusiform gyrus and left posterior cerebellar lobe decreased，the ReHo values of right superior parietal lobe，left precuneus and right occipital lobe lingual gyrus increased，the ALFF values of right frontal lobe straight gyrus，right occipital lobe lingual gyrus，left posterior cerebellar lobe and right anterior cerebellar lobe decreased，and the ALFF values of right cuneus increased，the differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：Patients with first-episode unipolar depression with sleep disorders have multiple regional brain dysfunction.

【Key words】 Depression; Sleep; Resting-state functional magnetic resonance imaging; Polysomnography

First-authors address：Guangzhou First Peoples Hospital，Guangzhou 510180，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.03.006

失眠和抑郁癥兩者關系密切，一方面，失眠是抑郁癥常見的主訴和治療后的殘留癥狀;另一方面，失眠是抑郁癥的危險因素，這兩者可能有某些共同的腦功能網(wǎng)絡異常。靜息態(tài)功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rfMRI）可以無創(chuàng)性研究靜息狀態(tài)下腦區(qū)的功能活性，廣泛用于神經(jīng)精神疾病的研究中。rfMRI有許多數(shù)據(jù)后處理方法，其中局部一致性法（regional homogeneity，ReHo）可反映腦區(qū)的局部一致性[1]，低頻振幅法（amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）可反映腦區(qū)神經(jīng)元自發(fā)活動的能量水平[2]，兩者結合可從不同角度進行研究。多導睡眠腦電圖監(jiān)測（polysomnography，PSG）可以對睡眠結構進行詳細的分析和診斷，是研究睡眠結構改變的客觀指標。本研究采用rfMRI和PSG相結合的方法，研究伴有失眠主訴的首發(fā)單相抑郁癥患者的睡眠結構和腦功能改變，可能是探索情緒和睡眠障礙的腦功能網(wǎng)絡異常的一個有效方法。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年10月-2014年4月本院收治的首發(fā)單相抑郁癥患者19例為病例組，另選取本院體檢健康者10例為對照組。納入標準：病例組有失眠的主訴，首次發(fā)病，符合DSM-5單相抑郁癥診斷標準;對照組不符合DSM-5任何精神障礙的診斷標準，睡眠良好，入組前1個月未服用過任何藥物;年齡18～75歲。排除標準：病例組既往及現(xiàn)患其他精神疾病史，其他器質性疾病所致的抑郁;對照組有精神疾病史或一級親屬中有精神疾病史，有器質性疾病。患者均為右利手，均自愿參加并簽署知情同意書，且本研究已經(jīng)院倫理委員會審核批準。

1.2 方法

1.2.1 收集資料 統(tǒng)計兩組的臨床資料以及病例組的漢密頓抑郁量表24項評分（Hamilton Depression Scale，HAMD）、匹茲堡睡眠量表評分（Pittsburgh sleep quality index，PQSI）。

1.2.2 PSG檢查 使用尼高力公司Alliancework多導睡眠儀對兩組行PSG檢查，根據(jù)美國睡眠協(xié)會發(fā)布的睡眠分析標準，記錄和分析的主要參數(shù)有：睡眠潛伏期、總睡眠時間、睡眠效率、非快動眼睡眠1期（N1）和2期（N2）比例、非快動眼睡眠3期（慢波睡眠期，N3）比例、快動眼睡眠期（REM）比例、REM潛伏期等。

1.2.3 rfMRI檢查 兩組均行rfMRI檢查。（1）數(shù)據(jù)采集：采用3.0T MR成像系統(tǒng)。結構像掃描采用3D預磁化快速梯度回波序列（MPRAGE）模式，TR/TE=2 530 ms/2.34 ms，F(xiàn)OV=256 mm×224 mm，矩陣=256×256，層厚1 mm，無間隔，時間點為1;rfMRI掃描采用回波平面成像（EPI）序列，TR/TE=2 500 ms/21 ms，F(xiàn)OV=220 mm×220 mm，矩陣64×64，體素大小為3.5 mm×3.5 mm×3.15 mm，反轉角90°，連續(xù)掃描33層，無間隔，時間點為180，掃描時間372 s。（2）數(shù)據(jù)處理。①ReHo分析：使用DPARSF 2.2軟件進行，時間校正、頭動校正、空間標準化、去線性漂移及濾波（0.01～0.08 Hz）。經(jīng)過上述預處理后，采用REST軟件，用肯德爾和諧系數(shù)（Kendalls coefficient of concordance，KCC）表示所選取的體素與其鄰近的體素的ReHo值，將每個體素ReHo值除以全腦ReHo均值，然后進行空間平滑（全寬半高為4 mm×4 mm×4 mm）。②ALFF分析：預處理步驟ReHo基本相同，最后一步不濾波，改為平滑處理，然后計算所有頻率點上一個頻段（0.01～0.08 Hz）內幅值的平均值，得到每個個體的ALFF圖。

1.3 統(tǒng)計學處理 使用SPSS 23.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗;rfMRI檢查結果比較使用REST工具包中的兩樣本t檢驗，每位受試者的年齡、性別作為協(xié)變量加以去除，采用AlphaSim進行多重比較校正（體素大小為18個，體積為486 mm3），以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組基線資料比較 病例組男7例，女12例;平均年齡（46.21±17.01）歲;平均病程（5.78±2.51）年;HAMD評分（24.50±5.38）分;PSQI評分（12.27±3.77）分。對照組男5例，女5例;平均年齡（53.20±11.56）歲。兩組患者性別、年齡比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 兩組PSG檢查結果比較 病例組睡眠潛伏期長于對照組，睡眠效率、N3期和REM期比例均低于對照組，N1、N2期比例高于對照組，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），兩組總睡眠時間、REM潛伏期比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表1。

2.3 兩組rfMRI檢查結果比較 與對照組相比，病例組左梭狀回、左小腦后葉ReHo值降低，右頂上小葉、左楔前葉、右枕葉舌回ReHo值升高，右額葉直回、右枕葉舌回、左小腦后葉、右小腦前葉ALFF值降低，右楔葉ALFF值升高，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表2、3。

3 討論

近年來，隨著腦部影像學的發(fā)展，強烈提示抑郁癥可能是神經(jīng)網(wǎng)絡異常導致的神經(jīng)功能調節(jié)異常[3]，而非單一腦部局灶性病變所導致。本研究采用了rfMRI的ReHo分析法和ALFF分析法，分別從不同角度反映腦區(qū)活性。結合PSG研究可以客觀的評價患者的睡眠情況，進一步細分其睡眠結構，有助于抑郁情緒和睡眠機制的研究。本研究結果顯示，病例組睡眠潛伏期長于對照組，睡眠效率、N3期和REM期比例均低于對照組，N1、N2期比例高于對照組，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），兩組總睡眠時間、REM潛伏期比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），與既往研究基本一致[4-5]。提示伴睡眠障礙的抑郁癥患者存在入睡困難，淺睡眠增多，深睡眠較少，睡眠效率低，這與患者自我感覺睡感缺乏，次日疲倦感有關。同時，這組患者的磁共振特點表現(xiàn)為楔前葉、梭狀回、頂上小葉、枕葉、小腦的功能活性異常，下面予以逐一討論。

默認網(wǎng)絡是目前抑郁癥研究中最受關注的神經(jīng)網(wǎng)絡[6]。默認網(wǎng)絡主要由三大部分組成：腹內側前額葉皮質（與情緒加工有關）、背內側前額葉皮質（與自我參照有關）以及后扣帶回/楔前葉/外側頂葉皮質（與回憶既往的經(jīng)歷有關）。楔前葉是其重要組成部分之一，一些fMRI的Meta分析報道了首發(fā)單相抑郁癥患者中存在楔前葉的活性減弱[7-8]。Qiu等[9]發(fā)現(xiàn)單相抑郁癥患者楔前葉ALFF值異常，并與HAMD評分的認知障礙指數(shù)呈顯著相關。此外，默認網(wǎng)絡亦與睡眠存在一定的關系，許多失眠患者的fMRI研究亦發(fā)現(xiàn)有默認網(wǎng)絡的異常[10]。本研究結果顯示，與對照組相比，病例組左側楔前葉ReHo值增高（P<0.05），提示伴睡眠障礙的首發(fā)單相抑郁癥患者可能存在楔前葉異常，可能與默認網(wǎng)絡有關。

研究認為，前額葉皮層、前扣帶回、島葉等邊緣結構組成情緒調節(jié)環(huán)路，調節(jié)情緒和認知[11]。右額葉直回作為眶額葉皮質（orbital frontal cortex，OFC）的一部分，是其要組成部分。OFC被認為與情緒處理、控制沖動等神經(jīng)功能有關。外界和身體的信息輸入至OFC，經(jīng)其整合和初步分析后輸送內側前額葉皮質以指導行為[12]。OFC也通過抑制與負面的信息相關的神經(jīng)元活動，以控制行為[13]。結構影像學的研究表明，抑郁癥患者額葉存在體積和皮層厚度的改變，而且眶額葉體積在額葉各區(qū)中體積減小的程度最多[14]。本研究結果顯示，與對照組相比，病例組右額葉直回的ALFF值減低（P<0.05），提示功能活性不足。前額葉功能異常會導致對邊緣系統(tǒng)控制不足，及引起情緒調節(jié)環(huán)路的異常，加強了患者入睡前對睡眠的預期焦慮，進一步加重睡眠障礙。

梭狀回位于顳葉，是面部信息處理中心[15]。Wang等[16]用基于體素的形態(tài)學分析發(fā)現(xiàn)，正常人和抑郁癥患者分辨出可怕面部特征的效率與左梭狀回的灰質體積相關。本研究結果顯示，與對照組相比，病例組左側梭狀回ReHo值降低（P<0.05），這可能與抑郁癥患者更傾向于選擇感知負性信息有關，導致抑郁癥狀的產(chǎn)生與持續(xù)。

頂上小葉是背側注意網(wǎng)絡的重要部分，被認為與自上而下的、目標驅動的注意力、記憶提取、空間任務處理等有關[17]。本研究結果顯示，與對照組相比，病例組右頂上小葉ReHo值增高（P<0.05），提示存在頂上小葉功能異常，可能與患者的腦注意網(wǎng)絡異常，注意、學習和記憶等認知能力下降有關。

枕葉是視覺認知網(wǎng)絡的重要組成部分，主要參與視覺信息的接收和整合、面部和情緒的識別等[18]。本研究結果顯示，與對照組相比，病例組枕葉（楔葉和舌回）的靜息狀態(tài)下活性異常（P<0.05），提示存在視覺信息整合異常。

另外，本研究還發(fā)現(xiàn)患者左小腦后葉、右側小腦前葉功能異常（P<0.05）。目前有關神經(jīng)解剖研究表明，扣帶回、前額葉、下丘腦等亦與小腦存在神經(jīng)纖維連接[19]。故小腦可能也參與了認知和情緒調節(jié)的過程。一些研究也發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者存在小腦功能異常[20-21]，本研究進一步證實了這一點。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)伴睡眠障礙的首發(fā)單相抑郁癥患者靜息狀態(tài)下存在多個區(qū)域、多個神經(jīng)網(wǎng)絡的異常，包括梭狀回、頂上小葉、楔前葉、枕葉、小腦等。本研究亦存在不足之處：目前的技術限制難以發(fā)現(xiàn)腦干藍斑等較細微結構的異常，筆者將加大病例數(shù)、優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方法繼續(xù)研究。

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（收稿日期：2018-10-18） （本文編輯：董悅）