【科研进展】tACS改善重度抑郁患者脑电ERP成分
抑郁症(MDD)是一种普遍存在的心理疾病,全球约有2.8亿人受其影响。预计到2030年,抑郁症将成为全球疾病负担和残疾的首要原因。目前,MDD主要通过抗抑郁药物进行治疗,但传统抗抑郁药效果有限且有副作用。
经颅强交流电刺激(HI-tACS)作为一种新兴的非侵入性神经调控技术,因其治疗有效率高,操作简单,副作用少而备受关注。此外,脑电图(EEG)和事件相关电位(ERP)作为无创且高时间分辨率的工具,在抑郁症研究中具有重要价值。
北京安定医院王刚院长团队在Journal of Psychiatric Research发表了题为“Modulation of brain function and antidepressant effects by transcranial alternating current stimulation in patients with major depressive disorder: Evidence from ERP ”的研究论文,发现了应用HI-tACS治疗重度抑郁症患者EEG的变化,探讨了HI-tACS直接刺激全脑,治疗重度抑郁症的机制。
研究纳入66名MDD门诊患者分为两组,一组接受每日一次77.5Hz、15 mA的HI-tACS治疗,另一组接受假刺激,共20次,持续4周。有31名真机治疗组患者和25名假治疗组患者完成治疗并记录脑电数据。
1. 真机治疗HAMD-17评分显著下降
真机治疗组和名假治疗组的HAMD-17评分从基线到第4周均显著下降(p < 0.001),并且在第2周和第4周,真机治疗组的HAMD-17减分率显著高于假治疗组(表1)。
表1 两组HAMD-17量表减分率
2. HI-tACS改善情绪一致性的反应时间和正确率
研究团队进行了2 × 2 × 2混合方差分析,发现HI-tACS治疗后患者对一致性面孔的反应时间比不一致性面孔短,对不一致性面孔的正确率有所提高,此外,组别和效价之间存在显著交互作用(表2)。
表2 两组的行为数据
注:RT:反应时间;ACC为准确度。
3. HI-tACS改变患者脑电ERP中N2和P2成分
N2波幅在POz电极对悲伤一致性面孔有显著的交互作用,在POz和Pz电极对悲伤不一致性面孔也有显著的交互作用。对于N2的潜伏期,统计分析显示Cz处悲伤不一致面孔的交互作用显著。真机组的潜伏期显著延长,假治疗组的潜伏期无显著变化。
对于P2的潜伏期,Oz电极的统计分析结果显示,对高兴的不一致面孔的交互效应显著。CPz电极结果显示,对悲伤的不一致面孔的交互效应显著。对于不一致信息的处理,真机组在tACS后潜伏期显著减少,而在假治疗组中没有显著变化。
图1 情绪刺激相关的N2、P2波形
4. 小结
本文是首个关于经颅强交流电HI-tACS对重度抑郁症患者的事件相关脑电研究。已有多项研究证明:HI-tACS刺激电流能够直接刺激到全部大脑神经细胞,是一种创新的治疗方式。
本研究中显示,重度抑郁症患者经HI-tACS的治疗,汉密尔顿抑郁评定量表-17项(HAMD-17)和面孔-词汇Stroop测试相关的ERP明显改善,在行为学上,真机组对不一致条件的正确率显著提高。ERP分析显示,HI-tACS显著缩短了P2对不一致状态的潜伏期,降低了N2对负性状态的潜伏期,延长了N2对负性状态的潜伏期。
综上,HI-tACS即改善了情绪一致性反应时间和正确率,又改变患者脑电ERP中N2和P2成分,这些ERP改变显示HI-tACS治疗可能纠正MDD患者的负偏倚和增强认知功能。这种多个方面不同机制都有所改善的现象,非常可能是全脑被直接刺激的结果,这为经颅强交流电HI-tACS的抗抑郁机制提供了新的证据,同时也说明HI-tACS是一种全新机制的治疗方法。
参考文献:
Dan Li, et al."Modulation of brain function and antidepressant effects by transcranial alternating current stimulation in patients with major depressive disorder: Evidence from ERP."Journal of psychiatric research 176.(2024):1-8.
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2024.05.045