[摘要] 認知障礙（CI） 是抑郁癥的核心癥狀，主要特征為執(zhí)行功能、記憶力及注意力等功能受損。抑郁癥和CI存在密切聯(lián)系，抑郁癥會干擾認知功能，甚至可能導(dǎo)致假性癡呆，這也是抑郁癥患者療效不佳的因素之一。抑郁癥伴CI的患者大腦存在結(jié)構(gòu)和功能的改變，臨床極易忽視，靜息態(tài)功能磁共振成像技術(shù)可敏感地發(fā)現(xiàn)不同腦區(qū)的功能改變，已被廣泛用于抑郁癥伴CI 的研究。本文概述了抑郁癥伴 CI患者局部腦區(qū)活動、腦功能網(wǎng)絡(luò)連接異常和圖論分析研究，為其早期診斷及治療提供依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]抑郁癥；靜息態(tài)功能磁共振成像；認知障礙

doi：10.3969/j.issn.1674-7593.2023.02.027

Research Progress on Resting State Brain Function of Cognitive Impairment in Depression

ZhangQin1，HouYongzhe1，DuanLigang2，WangLin2**

1Fist Clinical Medical School of Gansu University of Chinese Medicine，Lanzhou 730030;2Imaging Department，Affliated Hospital of GansuUniversityofChineseMedicine，Lanzhou730030

*Corresponding author：Wang Lin，email：wlcxy828@126.com

[Abstract]Cognitive impairment（CI）is the core symptom of depression and is characterized by impaired executive func- tioning，memory and atention.Depresionand CI are closely linked，as well as depression can interfere cognitive function and may even lead to pseudo -dementia，which is one of the factors that make the outeome of depressed patients unsatisfactory.However，the structural and functional alterations in the brain of patients with CI in depression are easily ignored clinically.The resting state func- tional magnetic resonance imaging（rs -fMRI）is sensitive to detect functional alterations in different brain regions and has been wide- ly used in the study of depression with CI.This review outines the study of local brain area activity，abnormal brain functional net- work connectivity and graph theory analysis inpatients with depression with CI in order to provide asolid image basis for ealy diagnosis and treatment.

[Keywords]Depression;Resting state functional magnetic resonance imaging;Cognitive impairment

抑郁癥是一種以情緒和認知障礙為特征的精神疾病，具有高發(fā)病率和復(fù)發(fā)率的特點，給患者及其家庭帶來了巨大的壓力，預(yù)測到2030年抑郁癥將成為高收入國家致殘的主要原因。認知障礙（Cognitiveimpairment，CI）是抑郁癥的核心特征，表現(xiàn)為注意力不集中，記憶力減退，信息處理速度減慢以及執(zhí)行力降低等，其中常以記憶力減退為最初表現(xiàn)2。據(jù)統(tǒng)計，抑郁癥患者在緩解期間出現(xiàn) CI的發(fā)生率約為44%，在發(fā)作期間的發(fā)生率為94%3。而抑郁癥和CI 患者共病轉(zhuǎn)化為阿爾茨海默病（Alzheimer'sdisease，AD）的發(fā)生率約為31%L4J 。抑郁癥是AD 的危險因素，CI 會增加其轉(zhuǎn)變?yōu)锳D的風(fēng)險L5。及時監(jiān)測抑郁癥對預(yù)防AD具有重要意義。抑郁癥伴CI患者的腦結(jié)構(gòu)與腦功能均有所改變，基于靜息態(tài)功能磁共振成像（Rest- ingstatefunctionalmagneticresonanceimaging，rs- fMRI）可早期發(fā)現(xiàn)不同腦區(qū)的功能改變。rs-fMRI分析方法主要包括局部一致性（Regional homoge-neity，ReHo）、低頻振幅（Amplitudeoflowfre-quencyfluctuation，ALFF）、獨立成分分析（Inde- pendent component analysis，ICA）、圖論分析及度中心度（Degreecentrality，DC）等。本文重點圍繞不同的rs -fMRI分析方法在抑郁癥伴CI 患者局部腦區(qū)活動、腦功能網(wǎng)絡(luò)連接異常和圖論分析研究方面的研究進展，利于疾病早期診斷，并為患者提供可干預(yù)的治療靶點。

1 抑郁癥伴CI局部腦區(qū)活動的rs-fMRI 表現(xiàn)

ReHo可通過判斷某個體素與周圍相鄰若干體素在時間序列上的相似性反映腦局部神經(jīng)元的活動。抑郁癥狀的輕度認知功能障礙（Mild cognitiveimpairment，MCI）患者左側(cè)Heschl 腦回和丘腦 ReHo 值增高，左側(cè)中央后回ReHo值減低6。表明感覺運動網(wǎng)絡(luò)可能是抑郁伴CI 的主要因素之一7。應(yīng)用ReHo方法探索藥物干預(yù)抑郁患者伴CI 的神經(jīng)影像學(xué)機制的研究發(fā)現(xiàn)，患者組雙側(cè)小腦 ReHo 值升高，而右側(cè)頂下緣角回ReHo值降低，患者組經(jīng)過8周治療后與基線相比，右側(cè)小腦 Re- Ho值降低，而右側(cè)頂下緣角回ReHo值升高，且患者組在治療8周后右側(cè)頂下緣角回ReHo值與韋氏總智商、操作智商、言語智商、記憶商數(shù)評分呈正相關(guān)?。這支持小腦、頂下緣角回與 MMD患者認知功能相關(guān)的觀點。

ALFF 可從能量角度計算每個體素在靜息狀態(tài)下自發(fā)活動水平，從而反映大腦皮層的興奮性，但不如 ReHo敏感。應(yīng)用ALFF方法研究青少年抑郁癥患者CI 影響因素的研究表明，焦慮或軀體化與右側(cè)梭狀回及中央后回標準化全腦平均ALFF 呈正相關(guān)，遲緩與左側(cè)顳中回呈正相關(guān)，與左顳下回呈負相關(guān)”。這進一步說明焦慮或軀體化與遲緩癥狀也可能是CI 的潛在危險因素。右側(cè)額中回的ALFF 值與威斯康辛卡片分類測驗（Wisconsin card sor- ting，WSCT） 中完成第一個分類的應(yīng)答數(shù)呈負相關(guān)10]。wSCT可以反映被試者大腦額葉的執(zhí)行功能，與右側(cè)額中回的ALFF值異常改變具有較好的一致性，因此，推測右側(cè)額中回ALFF值的改變可作為評價首發(fā)早發(fā)性抑郁患者CI 的客觀指標。運用 ALFF與全頻段振幅的比值fALFF分析發(fā)現(xiàn)，雙相抑郁患者存在多個腦區(qū)的神經(jīng)活動異常以及情景、工作記憶和信息處理等多個CI， 并且特定腦區(qū)的fALFF值異常與神經(jīng)認知表現(xiàn)存在相關(guān)性1。

綜上所述，利用rs -fMRI的 ReHo和 ALFF分析方法表明抑郁癥伴CI 患者在靜息狀態(tài)下存在多個腦區(qū)異常的神經(jīng)元活動，提示大腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)可能具有異常的神經(jīng)功能，可以從神經(jīng)生物學(xué)角度理解抑郁癥伴CI的發(fā)病機制。

2 抑郁癥伴CI網(wǎng)絡(luò)連接異常的rs-fMRI 表現(xiàn)

默認模式網(wǎng)絡(luò)（Default mode network，DMN）、顯著性網(wǎng)絡(luò)（Saliencenetwork，SN）和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)（Executive -control network，CEN）在理解多種精神疾病中的基本行為功能障礙中非常重要。DMN參與自我內(nèi)省、走神和積極的情景記憶，是早期抑郁癥受損的主要功能網(wǎng)絡(luò)。CEN 是一種額頂葉網(wǎng)絡(luò)（Frontal-parietal network，F(xiàn)PN），對思想、情緒和行為的自上而下的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。FPN位于前島葉，在FPN 和DMN 之間的信息轉(zhuǎn)換中起著重要作用。SN 和 FPN 之間的網(wǎng)絡(luò)連通性增強可能是一種代償性反應(yīng)，支持抑郁癥的基本認知功能。在緩解期老年抑郁癥（Remitted geriatric depressionRGD）的 DMN變化以及其是否可以作為與AD進展風(fēng)險相關(guān)的潛在神經(jīng)病理學(xué)機制的研究中發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，RGD、遺忘性輕度認知障礙（Amnestic mild cognitive impairment，aMCI）和 RGD-aMCI 受試者在除注意力之外的所有認知功能領(lǐng)域均表現(xiàn)出顯著損害，并且雙側(cè)內(nèi)側(cè)額上回功能連接（Functional connectivity，F(xiàn)C）也有類似的顯著降低，說明 DMN 的靜息態(tài)FC異常與RGD患者的CI 有關(guān)，并且DMN 中連接性改變可以作為 RGD轉(zhuǎn)化為AD的潛在神經(jīng)標志物2]。在調(diào)查青少年重度抑郁癥（Major depressive disorder，MDD） 異常功能連接網(wǎng)絡(luò)與臨床和認知特征的神經(jīng)相關(guān)性中發(fā)現(xiàn)MDD患者的執(zhí)行功能受損，此外，基于FC 分析顯示顳葉、頂葉和額葉區(qū)域以及邊緣系統(tǒng)的認知控制網(wǎng)絡(luò)（Controlnetwork，CCN）FC較低，小腦和島葉的 DMN 的 FC 較低，進一步研究發(fā)現(xiàn)cCN的 FC下降與患者的疾病嚴重程度（額下回）和執(zhí)行功能障礙（扣帶回中部和邊緣上回）有關(guān)33。雙側(cè)小腦 VI區(qū)與左前扣帶之間的FC降低與CI 相關(guān)，進一步說明小腦與CCN之間的FC變化可能在抑郁和CI中起到了共同的作用4。關(guān)于抑郁癥CI患者 SN的研究表明，相較于健康者，老年抑郁癥（Late life depression，LLD）患者SN 和CEN 之間的網(wǎng)絡(luò)連接性降低，且不同的網(wǎng)絡(luò)間連接異常與LLD 患者的抑郁和焦慮嚴重程度以及執(zhí)行功能障礙相關(guān)?。

ICA是一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動將觀察到的磁共振信號直接分離成一系列獨立成分的盲源分離技術(shù)，是可以分離出空間上彼此獨立、時間序列相關(guān)的功能網(wǎng)絡(luò)。ICA研究發(fā)現(xiàn)，抑郁癥組前部DMN 的 FC 增加，后部FC減少，并且前部DMN的 FC 與抑郁嚴重程度呈正相關(guān)，而后部的FC 與認知功能呈負相關(guān)。前、后 DMN 的FC 解離模式可能是AD 在發(fā)展過程中與抑郁癥關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵因素-6。ICA 發(fā)現(xiàn) FPN與皮質(zhì)下網(wǎng)絡(luò)、后DMN 與前 DMN 之間的FC 減少，SN 和FPN 之間的FC增加l17。其中 MDD患者FPN 和皮質(zhì)下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的FC減少可能通過皮層下結(jié)構(gòu)和涉及執(zhí)行功能和認知控制的皮層區(qū)域之間的相互聯(lián)系反映出自上而下的認知控制受損。 LLD 患者CCN 的 FC 增加與較差的工作記憶、情景記憶以及執(zhí)行功能等認知功能有關(guān)181。這些結(jié)果均提示DMN、CEN、SN 破壞是從CI 發(fā)展到AD的關(guān)鍵，其中有些表現(xiàn)為FC上升趨勢的區(qū)域，可能是對CI患者額葉和頂葉間網(wǎng)絡(luò)中斷的一種代償，也有可能與CI 的不同階段有關(guān)19。

綜上所述，關(guān)于內(nèi)在FC， 如 DMN、CEN 和 SN， 在抑郁癥、CI 和 AD 中大多表現(xiàn)為連接中斷，表明內(nèi)在FC 可能是一個可以改變抑郁癥對認知能力下降影響的靶點。但是，也有少部分研究發(fā)現(xiàn) FC升高的區(qū)域，這可能與內(nèi)在 FC 的代償機制有關(guān)，也可能提示疾病正處于早期階段，如進行及時干預(yù)與治療，能避免未來認知功能的進一步下降，還需要更多研究驗證。

3 抑郁癥伴CI 圖論分析的rs-fMRI表現(xiàn)

人腦利用小世界的結(jié)構(gòu)特性可以高效整合并傳遞信息，然而其FC 仍未被了解透徹。小世界網(wǎng)絡(luò)是一種能以最小成本實現(xiàn)高效網(wǎng)絡(luò)信息處理的模型，在神經(jīng)精神疾病的研究中扮演著至關(guān)重要的作用201。既往研究認為小世界屬性存在于大腦的功能和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，其中拓撲結(jié)構(gòu)的異常與各種精神性疾病的 CI 密切相關(guān)，如 AD 和精神分裂癥等21-22]。應(yīng)用圖論分析可以有效反映復(fù)雜的腦網(wǎng)絡(luò)拓撲性質(zhì)的異常。圖論分析表明 MCI患者大腦處理遠距離信息傳遞的能力增強，可能因此而導(dǎo)致認知功能紊亂23-。杏仁核功能網(wǎng)絡(luò)的異常可能是抑郁癥廣泛的自主神經(jīng)、情緒和認知癥狀的基礎(chǔ)，其紊亂與認知損害有關(guān)24。而抑郁癥CI 患者認知和行為的決策與內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)有關(guān)25。提示抑郁癥 MCI患者的腦網(wǎng)絡(luò)屬性發(fā)生改變，進一步說明了小世界特征的重要性，為早期發(fā)現(xiàn)抑郁癥相關(guān) CI提供了線索。

DC是從圖論分析方法衍生而來的一種反映全腦網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)分析方法，能更快地在體素水平上研究功能性連接體的整體性能和模式。利用核心節(jié)點評價方法找到抑郁癥患者和正常測試者之間具有顯著差異的腦區(qū)，并將這些腦區(qū)的中心性指標作為分類特征進行分類，使得抑郁癥分類的準確率提高了7%，而后扣帶回作為DMN 的核心節(jié)點參與認知過程，其異常不僅與認知功能和記憶功能的缺陷有關(guān)，還提示 DMN的連通性下降與抑郁癥患者認知功能障礙有關(guān)[26]。

4小結(jié)

抑郁癥會增加 CI 和癡呆的風(fēng)險。目前對于抑郁癥和CI 涉及的腦功能研究多集中在局部腦區(qū)活動、腦網(wǎng)絡(luò)異常和圖論分析，多項rs -fMRI 研究證實抑郁癥在CI 過程中不同腦區(qū)存在自發(fā)神經(jīng)元活動的異常和 FC 改變，包括 SN 和 FPN 間的 FC 增加、SN 和 ECN 之間的FC 降低等。但由于研究設(shè)計的不同，其腦區(qū)活動增高或減低的趨勢與疾病的關(guān)系尚未有定論。因此，后續(xù)應(yīng)該對抑郁癥伴CI 患者的年齡、病情嚴重程度分級、病程時間長短、用藥等情況，并與rs-fMRI影像數(shù)據(jù)資料相結(jié)合來提高其診斷的可靠性，從而達到早期篩查、診斷、治療和提高患者預(yù)后的目的。

參考文獻

[1]HasinDS，SarvetAL，MeyersJL，etal.Epidemiol- ogy of adult DSM-5 major depressive disorder and its specifiers in the united states [J].JAMA Psychiatry，2018，75（4）：336-346.

[2] 馬雛鳳，王永勝，胡鵬.急性腦梗死老年患者焦慮、抑郁與認知功能障礙的關(guān)系[J]. 國際老年醫(yī)學(xué)雜志，2020，41（1）：7-8，26.

[3] Conradi HJ，OmelJ，de Jonge P.Presence of indi- vidual（residual）symptoms during depressive episodes and periods of remission：a 3-year prospective study[J].PsycholMed，2011，41（6）：1165-1174.

[4] Yang T，ShenB，WuA，etal.Abnormal functional conneclivily of the amygdala in mild cognitive impair- ment patients with depression symploms revealed by resting -statefMRI [J].FrontPsychiatry，2021，12：533428.

[5] 許艷秋.分析草酸艾司西酞普蘭聯(lián)合多奈哌齊治療伴抑郁癥狀阿爾茲海默病患者的效果[J]. 中國實用醫(yī)藥，2021，16（8）：14-17.

[6] Liu X，TuY，ZangY，etal.Disrupted regional spon- taneous neural activity in mild cognitive impairment pa- tients with depressive symptoms：a resting -state fMRIstudy[J].NeuralPlast，2019，2019：2981764.

[7] LiuL，LiC，LiuX，etal.Studyontheregulationmechanism of cadmium adsorplionsyslemmedialed by extraneous dissolved organic matler [J].Ecoloxicol EnvironSaf，2021，227：112930.

[8] 郭萌，姚冠群，李曜均，等.輕中度抑郁障礙認知功能損傷治療前后腦局部一致性研究[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2021，47（5）：273-277.

[9] 張午陽，李淑英，王源莉，等.基于全腦低頻振幅的功能磁共振成像青少年抑郁癥患者認知功能損害影響因素及機制[J]. 河南醫(yī)學(xué)研究，2021，30（1）：24-28.

[10]陳苑，程敬亮，張勇，等.首發(fā)早發(fā)性抑郁癥患者腦自發(fā)活動改變與臨床特征及認知功能的相關(guān)性[J]. 放射學(xué)實踐，2021，36（4）：440-446.

[11]呂蘭蘭，張榮榮，閆偉，等.雙相抑郁障礙患者的認知功能及比率低頻振幅研究[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2019，16（29）：76-79，91，封3.

[12]GuanC，AmdaneeN，LiaoW，etal.Alteredintrinsic default mode network functional connectivity inpatients with remitted geriatric depression and amnestic mildcog- nitiveimpairment [J].IntPsychogeriatr，2022，34（8）：703-714.

[13]PanF，XuY，ZhouW，etal.Disruptedintrinsicfunctional connectivity of the cognitive control network underlies disease severity and executive dysfunction in first -episode，treatment -naiveadolescentdepression [J].JAffectDisord，2020，264：455-463.

[14]CaoS，NieJ，ZhangJ，etal.Thecerebellumisrelat- ed to cognitive dysfunction in white matter hyperintensi- ties[J].FrontAgingNeurosci，2021，13：670463.

[15]LiW，WangY，WardBD，etal.Intrinsicinter- network brain dysfunction correlates with symptom di- mensionsinlate -lifedepression [J].JPsychiatrRes，2017，87：71-80.

[16]WangSM，KimNY，UmYH，etal.Defaultmode network dissociation linking cerebral beta amyloid reten- tion and depression in cognitively normal older adults [J].Neuropsychopharmacology，2021，46（12）：2180-2187.

[17]LuoL，WuH，XuJ，etal.Abnormallarge-scale resting-statefunctionalnetworksindrug -freemajor depressivedisorder [J].BrainImagingBehav，2021， 15（1）：96-106.

[18]GandelmanJA，AlbertK，BoydBD，etal.Intrinsic functional network connectivity is associated with clinical symptomsandcognitioninlate -lifedepression [J]. BiolPsychiatryCognNeurosciNeuroimaging，2019，4（2）：160-170.

[19]Valera-BermejoJM，DeMarcoM，MitoloM，etal. Neuroanatomical and cognitive correlates of domain - specific anosognosia in early Alzheimer's disease [J]. Cortex，2020，129：236-246.

[20]WangZ，XinJ，WangZ，etal.Brainfunctionalnet-work modeling and analysis based on fMRI：a systematic review[J].CognNeurodyn，2021，15（3）：389-403.

[21]JohnM，IkutaT，F(xiàn)erbinteanuJ.Graphanalysisof structuralbrainnetworksinAlzheimer'sdisease：be- yondsmallworldproperties [J].BrainStructFunct， 2017，222（2）：923-942.

[22]ErdenizB，SerinE，IbadiY，etal.Decreasedfunc- tional connectivity in schizophrenia：the relationship be- tween social functioning，social cognition and graph the- oreticalnetworkmeasures [J].PsychiatryResNeuro- imaging，2017，270：22-31.

[23]王湘彬，趙小虎，江虹，等.利用圖論方法研究 MCI 患者腦功能網(wǎng)絡(luò)的點介性[J].中國醫(yī)學(xué)計算機成像雜志，2016，22（4）：301-306.

[24]TangX，HollandD，DaleAM，etal.Shapeabnor- malitiesofsubcortical and ventricular structures in mildcognitiveimpairmentandAlzheimer'sdisease：detec- ting，quantifying，andpredicting[J].HumBrainMapp，2014，35（8）：3701-3725.

[25]YangM，TsaiSJ，LiCR.Concurrentamygdalarand ventromedial prefrontal cortical responses during emotionprocessing：ameta -analysis of the effects of valence of emotion and passive exposure versus active regulation [J].BrainStructFunct，2020，225（1）：345-363.

[26]崔曉紅，肖繼海，郭浩，等.靜息態(tài)功能腦網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點評價方法及其在抑郁癥分類上的應(yīng)用[J].太原理工大學(xué)學(xué)報，2018，49（3）：440-444.

（2022-01-06收稿）