Front Aging Neurosci:AD患者抑郁症状的神经解剖学基础

2022-12-09 brainnew神内神外 brainnew神内神外 发表于安徽省

利用MRI分析AD患者中与抑郁症状相关的脑结构差异

阿尔茨海默病(AD)是全球公共卫生问题。除了认知领域的渐进性损伤之外,神经精神症状(NPS)和行为障碍也是AD患者的常见问题。在AD患者中常见四种神经精神亚症状:精神病(妄想,幻觉和睡眠障碍),情感症状(抑郁和焦虑),冷漠(食欲和食欲障碍)和活动过度。大约一半的AD患者在临床过程中至少经历过一次抑郁发作。

核磁共振成像(MRI)被认为是确定疾病阶段和评估AD进展的有效方法。基于体素的形态学分析(VBM)是一种基于体素对脑结构磁共振成像自动、全面、客观的分析技术,可定量检测脑组织各组分的密度和体积,从而可以全面评估脑结构的形态学改变。基于表面的形态学分析(SBM)是一种对脑结构核磁影像数据进行计算,并通过厚度、表面积、体积、曲率等参数量化大脑灰质形态结构的影像处理技术。这两种分析方法不需要提前确定感兴趣区,可以对整个大脑的解剖差异提供均匀而全面的评估,是观察疾病中大脑异常结构变化的有效方法。

本研究纳入了20名来自安徽医科大学附属第一医院的AD患者和20名当地社区的健康对照者(HC),两组在年龄或性别上均无显着差异。神经心理学评估结果显示,与HC相比,AD组的汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HDRS)、简易精神状态测试(MMSE)、CDR和ADL表现明显降低。

表1. 人口统计信息和临床特征

本研究使用VBM分析AD患者和HCs之间的脑萎缩差异,并观察了大脑结构与抑郁症状之间的相关性,从而避免了因选择ROI或传统手动结构分析而产生的误差。VBM分析显示,AD组包括额叶、顶叶、岛叶、颞叶和枕叶的整体大脑区域以及皮质下区域脑灰质体积(GMV)明显缩小。

图1.  基于体素的形态计量学(VBM)分析

尽管认知障碍也与脑岛萎缩有关,但是在排除认知障碍的影响后,仍观察到脑岛萎缩和抑郁症状之间存在显着相关性。脑岛的GMV与HDRS得分呈显着负相关(r = -0.53和p = 0.015),这意味着对于伴有抑郁症状的AD患者,其脑岛萎缩更为严重。脑岛调节躯体感觉,因此AD患者的抑郁症状可能与异常的躯体感觉有关。

图2 脑岛GMV与汉密尔顿抑郁量表(HDRS)和临床痴呆量表得分的对数(lnCDR)的相关性分析

SBM分析表明,AD组的包括额叶、颞叶、岛叶和枕叶在内的区域皮层较薄,但在皮层厚度和情感症状之间未观察到显着相关性。

图3 基于表面的形态计量学(SBM)分析

利用在VBM分析中显示出差异的大脑区域的GMV以及与HDRS显着相关的大脑区域GMV的组合特征,使用线性支持向量机(SVM)进行的多模式分析得到77.5%的准确度,70%的灵敏度和85%特异性,表明这些指标可以被视为诊断AD的辅助生物标记物。

图4 应用LIBSVM进行的多变量模式分析

本研究显示了AD患者的整体脑萎缩,且AD患者的抑郁症状与脑岛萎缩之间存在显着相关性,为研究AD伴抑郁症状提供了潜在的神经基础。此外,大脑特定区域的GMV的组合特征可作为该病的生物标记物。

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