神经成像技术用于情绪障碍的预防、评估和治疗
盖亚·罗曼娜·佩利卡诺
凯蒂·阿菲杰斯-范·多恩
亚历山德拉Anzolin
达尼洛Arnone
蒋禄卡Borghini- 1意大利罗马萨皮恩扎大学动态、临床心理学和健康研究系
- 2美国纽约叶史瓦大学费尔考夫心理学研究生院
- 3.美国马萨诸塞州波士顿，哈佛医学院，斯波尔丁康复医院，物理医学和康复科
- 4阿拉伯联合酋长国阿尔艾因大学医学和健康科学学院精神病学和行为科学系
- 5英国伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所心理医学系，情感性障碍研究中心
- 6罗马大学分子医学系，罗马，意大利
关于研究课题的社论
神经成像技术用于情绪障碍的预防、评估和治疗
情绪障碍是一种常见的精神疾病，其特征是情绪改变、能量水平和一系列生物学症状，这些症状也会影响认知功能。情绪障碍最常见的类型是重度抑郁症、心境恶劣(心境恶劣障碍)、双相情感障碍、由一般医学状况引起的情绪障碍和物质诱发的情绪障碍。重度抑郁症是最普遍的情绪障碍之一，对全球疾病负担有显著影响(1)．多年来，神经影像学研究强调了情绪障碍的不同方面，从他们的神经解剖学(2)对情绪信息处理过程中大脑功能活动的影响，以及异常的动机和情感处理(3.)．情绪障碍的结构和功能神经成像研究都指向大脑额叶区域的参与，特别是腹内侧、腹外侧和眶额叶区域和边缘系统(2，4，5)．目前，神经影像学的发现也已应用于临床，以治疗严重的抑郁症(6)．例如，几种神经调节技术，包括脑深部刺激(DBS) (7)、重复经颅磁刺激(rTMS) (8)，以及磁暴治疗(9)，可减轻患者的抑郁症状，改善患者的生活质量。
尽管该领域最近取得了进展，但基于神经影像学的综合征识别和鉴别目前尚不可能(4，10)，主要是由于这些疾病的异质性，以及在神经学水平上，大脑变化的幅度较小，且缺乏特异性(4，5)．因此，完善神经成像技术，结合更好地定义脑水平的病因模型是至关重要的。
本研究课题包括的实证研究特别关注重度抑郁症，旨在通过使用脑电图(EEG)和功能磁共振更好地理解这种疾病的病理生理学。在这里，我们提供了研究主题中提出的研究的摘要，并将其一些主要发现置于背景中。
抑郁症中的认知功能障碍(即言语和视觉短期和长期记忆、执行功能、精神运动技能和注意力方面的障碍)可以影响几个领域，在缓解后持续存在，并且是新的治疗策略的目标(11，12)．事件相关电位(ERP)由于其高时间分辨率，已被报道为研究抑郁症执行功能的可靠方法。Sun等人。比较重度抑郁症患者和健康对照组在测量干扰和冲突解决(即参与者是否认为冲突已经解决，或主要问题已经解决)的视觉任务中的神经电反应。作者表明，抑郁症患者在冲突控制方面存在缺陷(即，异常的认知冲突解决)，这反映在侧化准备潜能的振幅降低上。此外,Jin等人。与健康对照组相比，抑郁症患者在高阶困难任务中表现出明显较低的晚期正电位振幅，与抑制非相关信息的困难有关。尹等人。展示了在抑制控制任务中对大量有自杀企图和自杀意念的患者所获得的ERP结果。ERP结果显示，自杀未遂者与有自杀意念的患者相比，在控制抑制方面有更高的功能障碍。尽管ERP技术的空间分辨率较低，但在高时间分辨率下检测到的这些电生理变化可能有助于进一步解释导致抑郁症认知障碍的神经机制，并通过使用便携式和低成本的设备提供更个性化的治疗方法。
在向更高空间分辨率技术发展的过程中，神经影像学研究已经报告了重度抑郁症患者特定皮层区域的脑功能改变(13，14)，包括前额叶皮层和前扣带皮层(15)，而功能连接研究表明，脑干和其他皮层下区域(16)．
利用图论分析，一种描述脑网络模块分离的有效方法，Lan等人。报告额顶神经网络、小脑和扣带-过眼神经网络之间的分离减少和整合增加。值得注意的是，增强的模块间连通性与抑郁症状显著相关。这些发现可能有助于证实大脑网络改变与抑郁症临床表现之间的关系。
越来越多的证据表明，伏隔核(NAc)中改变的静息状态功能连接(RSFC)与抑郁症患者的奖励系统有关(17，18)．在这种情况下，Zhou等。NAc与皮质及皮质下区静态和动态RSFC降低，与抑郁症严重程度呈正相关。荣格等人。还发现在重度抑郁症中，小脑和缰核(一种整合边缘系统和基底神经节输入的结构)之间的RSFC显著降低。随后的感兴趣区域(ROI)对ROI的分析也表明许多皮层下区域的RSFC普遍减少。这些静态和动态功能连接的新发现可以为皮层下区域在抑郁症中的关键作用提供新的补充证据。
最后,曾等人。提出了一种基于脑电图的脑功能连通性分析和网络可视化工具箱。这项新的技术发展促进了专注于识别抑郁症和其他精神疾病中的生物标志物的方法的可及性。此外，该工具箱有效地检测大脑连接随时间的变化，同时在更友好的人机可视化框架内促进电生理信息的理解和解释。
本课题所包含的研究主要集中在重度抑郁症，它们可以被认为是概念证明，为重度抑郁症和其他情绪障碍领域的进一步研究提供了一些重要的线索。情绪障碍是复杂和异质的疾病，有几个临床和非临床变量能够影响大脑的结构和功能，如合并症，创伤史，依恋类型，文化和社会环境。
神经成像技术在这一领域的临床实践中的适应性是具有挑战性的(19)．更多的研究是必要的，因为现有的工具缺乏敏感性和特异性，到目前为止，还没有建立基于图像的生物标志物用于情绪障碍的诊断，以及其他精神疾病(20.)．此外，神经解剖学上的改变往往是细微而广泛的，这使得区分正常和病理异质性变得困难(21，22)．同时，治疗效果需要评估，以建立与脑病理相关的潜在“正常化”轨迹。
尽管神经影像学在精神病学中的诊断应用目前有限，但随着技术的发展，未来基于神经影像学的方法可能会出现(23，24)克服可穿戴性、可用性和成本问题。例如，传统的脑电图传感器需要在头皮和电极之间注射一些导电凝胶，这既耗时又可能引起使用者的不适。近年来，许多脑电图系统以水基电极取代标准的脑电图网，并取得显著的实际效益(25)．这些新工具应考虑成本效益，因为自我报告问卷可以免费管理，具有高水平的敏感性和特异性，而神经影像学主要用于排除或确认器质性疾病。在未来，当基于神经成像的技术可能有助于客观地识别情绪障碍，评估治疗反应，并在神经反馈的情况下传达替代治疗时，预计将发生重大变化(5，21，23)．然后将需要标准化的协议来指导情绪障碍的诊断和介入程序。目前的研究课题，有助于向这一方向移动，提供新颖的多模态研究结果，针对不同的患者人群的情绪障碍。
作者的贡献
GRP和GB构思并撰写了这篇社论。KA、AA和DA撰写社论并监督工作。所有的作者都阅读了，进行了重要的修改，并批准了社论的最终版本。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文中所表达的所有主张仅代表作者，并不代表他们的附属组织，也不代表出版商、编辑和审稿人。任何可能在本文中评估的产品，或可能由其制造商提出的声明，都不得到出版商的保证或认可。
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关键词:情绪障碍，神经影像，ERP, ECG，治疗，fMRI
引用:Pellicano GR, aafjess -van Doorn K, Anzolin A, Arnone D和Borghini G(2023)编辑:使用神经成像技术预防、评估和治疗情绪障碍。前面。精神病学13:1091676。doi: 10.3389 / fpsyt.2022.1091676
收到:2022年11月7日;接受:2022年12月19日;
发表:2023年1月4日。
编辑和审阅:伊莎贝尔·埃丝特·鲍尔美国休斯顿德克萨斯大学健康科学中心
版权©2023 Pellicano, Aafjes-van Doorn, Anzolin, Arnone和Borghini。这是一篇开放获取的文章，根据创作共用署名许可(CC BY)．在其他论坛上的使用、分发或复制是允许的，前提是原作者和版权所有者注明出处，并按照公认的学术惯例引用本刊上的原始出版物。不得使用、分发或复制不符合这些条款的内容。
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