Abstract

ernstige depressieve stoornis (MDD), vooral in combinatie met angst, heeft een hoge incidentie en een laag detectiepercentage in China. De literatuur heeft aangetoond dat de patiënten onder zware depressie met bezorgdheid (MDA) eerder een somatisch, dan psychologisch, symptoom als hun het presenteren klacht zullen nomineren. In de theorie van de traditionele Chinese geneeskunde (TCM), worden de klinische symptomen van MDD patiënten hoofdzakelijk gecategoriseerd in twee verschillende syndroompatronen: deficiëntie en overmaat. We zijn van plan om met behulp van resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) hun hersenen functionele verschillen te onderzoeken en hopelijk hun hersenen functie mechanisme te vinden. Voor ons onderzoek werden 42 drug-naïeve MDA-patiënten verdeeld in twee groepen (21 voor deficiëntie en 21 voor overmaat), met nog eens 19 onaangetaste deelnemers in de normal control (NC) groep. We namen Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), Hamilton Anxiety Scale (HAMA) en brain fMRI scan voor elke groep en analyseerden de gegevens. We gebruikten eerst Degree Centrality (DC) om de functionele verschillen in hersengebieden in kaart te brengen, gebruikten deze gebieden als zaadpunten en gebruikten een op zaad gebaseerde functional connectivity (FC) analyse om de specifieke functionele verbinding tussen groepen te identificeren. De Deficiëntiegroep bleek hogere HAMD-scores, Hama-scores en Hamd-somatische factor te hebben dan de overtollige groep. In de DC-analyse werden significante dalingen gevonden in de rechter precuneus van zowel de deficiëntie-als de Overmaatgroep in vergelijking met de NC-groep. In de FC-analyse toonde de rechter precuneus significant verminderde netwerkconnectiviteit met de bilaterale cuneus, evenals de rechter linguale gyrus in de Deficiëntiegroep in vergelijking met de NC-groep en de overtollige groep. Door ons onderzoek, bleek dat precuneus dysfunctie een relatie met MDA kan hebben en deficiëntie patiënten hebben meer ernstige fysieke en emotionele symptomen, en we realiseerden ons dat een grotere steekproefgrootte en meerdere hersenen modus observaties nodig waren in verder onderzoek.

1. Inleiding

depressieve stoornis (MDD) is een psychische stoornis die wordt gekenmerkt door lage emotie, langzaam denken en verminderde spraakwerking. Het is een belangrijke oorzaak van wereldwijde belasting (10,3% van de levensjaren met een lichamelijke of geestelijke handicap), en de prevalentie van MDD is 4.45% in de Verenigde Staten en 3,02% in China . MDD patiënten in China, vooral vrouwen, zijn gevonden om te klagen van somatische symptomen in plaats van mentale symptomen . 60% van de Maleisische Chinese depressieve patiënten klaagde over somatische symptomen, terwijl slechts 13% van de Australische depressieve patiënten dit deed . Dit fenomeen kan gerelateerd zijn aan de traditionele Chinese visie op depressie, wat resulteert in grotere problemen bij het identificeren en behandelen van MDD-patiënten. Aangezien het prevalentie -, recidief-en invaliditeitspercentage van MDD hoog waren , is bevestigd dat ernstige depressie met angst (MDA) ernstiger fysieke symptomen en meer zelfmoordgedachten en-gedrag heeft en moeilijker te behandelen is .

Chinese MDD-patiënten klagen altijd over somatische symptomen, zoals maagpijn, artralgie of hoofdpijn , en deze meervoudige fysieke symptomen bestaan gewoonlijk naast elkaar. De traditionele Chinese geneeskunde (TCM) wordt gebruikt om de complexe en diverse klinische somatische symptomen door verschillende syndroompatronen samen te vatten en passende behandeling te geven. Verwijzend naar de interne geneeskunde en klinische studie van TCM , hebben we ervoor gekozen om de belangrijkste en meest representatieve patronen van TCM te onderzoeken: deficiëntie en overmaat. De meeste somatische symptomen van MDA patiënten kunnen worden samengevat door deze twee patronen en kunnen gemakkelijk worden onderscheiden (Tabel 1).

Het is moeilijk om depressie en angst en hun ernst in poliklinische snel te onderscheiden, vooral in het geval van gecompliceerde somatisatiesymptomen. Ernstige MDA-patiënten kunnen ernstige stoornissen hebben, verminderde werkcapaciteiten en een verhoogd risico op incidentie van comorbide ziekten en hebben mogelijk verhoogde medische behandeling nodig . De ernst van depressie wordt vaak bepaald door psychologische schalen zoals de Hamilton Depression Rating scale (HAMD) , 9-item patiënt Health Questionnaire (PHQ-9) , en Hamilton Anxiety Scale (HAMA) . Onderzoek heeft echter aangetoond dat een dergelijke schaal alleen effectief is voor kortdurende ziekten en depressie niet kan weerspiegelen als een chronische ziekte . Het snel en nauwkeurig identificeren van de ernst van depressie als een chronische ziekte is essentieel voor follow-up nauwkeurige behandeling. Ons onderzoek richtte zich op de verschillen in het hersenfunctiemechanisme tussen TCM-patronen bij MDA-patiënten en bood theoretische ondersteuning voor syndroom behandeling van TCM.

functionele magnetic resonance imaging (Rs-fMRI) in rusttoestand is een niet-invasieve manier om de hersenfunctie te observeren en wordt daarom veel gebruikt door onderzoekers van hersenaandoeningen en stemmingsstoornissen, waaronder depressie . De studie van de geduldige hersenenfunctie van MDD toonde aan dat er gebieden, verbindingen, en netwerkverschillen van die zonder MDD zijn. De hersengebieden die gerelateerd zijn aan depressie bevinden zich in de cingulate gyrus , prefrontale cortex, cuneus , insula , en gyrus lingualis , evenals het standaard-mode netwerk (DMN) in hersenen-rustende netwerken . Ook de amygdala en de hippocampus waren interessant. Deze gebieden en netwerken zijn gerelateerd aan cognitie, geheugen, en emotie en bevestigden het mechanisme van de hersenenfunctie van depressieve patiënten . Vergeleken met MDD, waren er ook verscheidene functionele abnormale gebieden in MDA patiënten zoals ventrale anterior cingulate en amygdala, Midden temporale gyrus en cuneus , en zelfs functionele verbinding abnormaal in DMN . Hoewel vele functionele abnormale hersenengebieden in zowel MDD als MDA werden gevonden, waren zij relatief geconcentreerd en meestal gerelateerd aan emotionele en cognitieve functie.daarom is onze hypothese dat er zelfs functionele verschillen zijn tussen deficiëntie en overmatige patronen van MDA-patiënten in deze hersengebieden, en deze verschillen resulteren in verschillende somatische symptomen en TCM-patronen. Daarom willen we rs-fMRI gebruiken om de verschillen in de hersenfunctie tussen deficiëntie en MDA-patiënten te onderzoeken om de hersenfunctiemechanismen van deze twee TCM-patronen te beschrijven en om klinisch materiaal te leveren om de opvolging van TCM-syndroom differentiatie en behandeling van MDA te ondersteunen.

2. Materialen en methoden

2.1. Patiënten

de MDA-patiënten werden gescreend vanuit de klinieken van het Beijing Friendship Hospital en het Beijing Anding Hospital. Normale controles werden uit de lokale gemeenschap geworven door middel van advertenties. We screenden 42 patiënten die aan de twee TCM-patronen voldeden van 63 eerste episode-naïeve MDA-patiënten (21 Deficiëntiepatiënten en 21 overtollige patiënten, gedefinieerd volgens TCM-syndroompatronen) en rekruteerden 19 overeenkomende normale controles (NC). Alle patiënt-betrokken activiteiten werden vooraf goedgekeurd door de Medical Research Ethics Committee van Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van elke deelnemer.

voor alle deelnemers waren de inclusiecriteria als volgt: (1) tussen de leeftijd van 18 en 65 jaar; (2) rechtshandig; en (3) hebben een Mini-Mental State Examination (MMSE) score >24 . Deelnemers werden uitgesloten als zij (1) primaire neurologische ziekte hadden, waaronder dementie of beroerte; (2) veranderingen in de witte stof in de hersenen in T2-gewogen magnetische resonantiebeelden, waaronder infarct of andere vasculaire laesies en atrofie van grijze stof; (3) voorgeschiedenis van andere belangrijke psychiatrische ziekten, zoals bipolaire stoornis, schizofrenie, persoonlijkheidsstoornis, intellectuele handicap en claustrofobie; (4) aanwezigheid van een medische ziekte die cognitieve functies zou kunnen aantasten, zoals diabetes; (5) alcohol – /drugsmisbruik of afhankelijkheid; en (6) metalen vreemde lichamen zoals pacemakers, metalen kunstgebitten of amalgaamvullingen. Naast het voldoen aan de bovengenoemde algemene criteria, werden MDA-patiënten onderworpen aan de volgende aanvullende inclusiecriteria: (1) diagnoses door middel van gestructureerde klinische interviews door twee goed opgeleide senior psychiaters in overeenstemming met de DSM-IV criteria voor depressieve stoornis met angstige angst; (2) 24-item HAMD scores ≥18; (3) Hamilton Anxiety Scale (HAMA) score ≥14; (4) voldoen aan de diagnostische criteria van deficiëntie en overmaat van TCM syndroom differentiation standard ; en (5) medicatie-vrij gedurende ten minste 2 weken. De aanvullende criteria voor normale controles waren als volgt: (1) HAMD-score <8 en (2) HAMA-score <7.

2.2. MRI data acquisitie

beelden werden verkregen met een 3.0 Tesla GE MRI scanner (SIGNA EXCITE) van de afdeling Radiologie van het Beijing Friendship Hospital. De proefpersonen kregen te horen dat ze tijdens het scannen hun ogen dicht moesten houden en hun geest ontspannen moesten houden en niet in slaap moesten vallen.

functionele scans van de gehele hersenen werden verzameld in 34 axiale schijven met behulp van een echo-vlakke matrix = 64 × 64, gezichtsveld = 220 × 220 mm2, slice dikte = 4 mm en slice gap = 0,5 mm. elke functionele run bevatte 240 volumes.

2.3. Imaging Data Preprocessing

tenzij anders vermeld, werd alle preprocessing uitgevoerd met behulp van de Data Processing Assistant voor Resting-State fMRI , die is gebaseerd op het Statistical Parametric Mapping (SPM12) programma en de Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit . Voorafgaand aan de voorbewerking werden de eerste 5 volumes weggegooid om signaalstabilisatie mogelijk te maken. De resterende volumes van elk onderwerp werden gecorrigeerd voor de verschillen in slice acquisitie tijden. De resulterende beelden werden vervolgens opnieuw ontworpen om te corrigeren voor kleine bewegingen die zich tussen scans. De resulterende kaarten werden vervolgens geregistreerd in het Montreal Neurologische Instituut Atlas space met een EPI template, resampling tot 3 mm isotrope voxels. Een 6 mm volle breedte half-maximum Gaussiaanse kern werd gebruikt voor ruimtelijk gladmaken. Vervolgens werden verschillende bronnen van onechte of regionaal niet-specifieke variantie uit de gegevens verwijderd door regressie van overlastvariabelen, waaronder (1) 24 parameters (waaronder 6 hoofdbewegingsparameters, 6 hoofdbewegingsparameters één keer eerder, en de 12 overeenkomstige kwadratische items) verkregen door rigide lichaamsbewegingscorrectie, (2) het signaal gemiddeld over de hele hersenen (globaal signaal), (3) het signaal gemiddeld over de laterale ventrikels, (4) het signaal gemiddeld over een gebied gecentreerd in de diepe cerebrale witte materie, en (5) lineaire en kwadratische trends . Temporele filtering (0,01-0.1 Hz) van de tijdreeks werd vervolgens uitgevoerd. De volume-based mean framewise displacement (FD), waarbij de variaties in de hoofdpositie tussen de huidige en vorige volumes worden vergeleken, werd gebruikt om de hoofdbeweging over de volumes voor elke deelnemer te kwantificeren .

2.3.1. Gradencentraliteit

individuele gradencentraliteit (DC) kaarten werden op voxel-wijze gegenereerd binnen een onderzoeksmasker, dat een vooraf gedefinieerd grijsmasker is met inbegrip van weefsel met grijstinten waarschijnlijkheden groter dan 20%, Zoals eerder beschreven . Eerst werden de vooraf verwerkte functionele runs onderworpen aan voxel-gebaseerde correlatieanalyse van de gehele hersenen. Het tijdsverloop van elke voxel van elke deelnemer die zich binnen het grijze-mattermasker bevond, werd gecorreleerd met het tijdsverloop van elke andere voxel, wat resulteerde in een correlatiematrix. Vervolgens werd een niet-gecorrigeerde adjacencymatrix verkregen door elke correlatie te dorsen bij r > 0,25 . Vervolgens werd de DC berekend als het aantal significante correlaties (binarized) of als de som van de gewichten van de significante verbindingen (gewogen) voor elke voxel. Ten slotte werd de voxel-wise DC op individueel niveau omgezet in een Z-score kaart door de gemiddelde DC over het hele brein af te trekken en te delen door de standaarddeviatie van de DC op het hele brein .

2.3.2. Seed-Based Functional Connectivity

na het identificeren van de regio (‘s) waarvan DC significante groepsverschillen vertoonde, gebruikten we een seed-based functional connectivity (FC) analyse om de specifieke functionele connectiviteit te identificeren die bijdroeg aan de groepsverschillen. In het bijzonder werd de gemiddelde tijdreeks van elk zaadgebied verkregen door middel van de tijdreeks van alle voxels binnen dat gebied. En toen werden de correlatiecoëfficiënten berekend tussen de gemiddelde tijdsduur van het zaadgebied met alle andere voxels in de hersenen. Ten slotte werden de correlatiecoëfficiënten omgezet in z-waarden met behulp van Fisher ‘ s R-naar-z transformatie om hun normaliteit te verbeteren.

2.4. Statistieken

Eenrichtingsanova-analyse werd uitgevoerd om te testen of er verschillen waren in DC of FC, waarbij de hoofdbeweging gemeten met de gemiddelde FD als geen belangen van covarianten werd beschouwd.

Standaardfoutmethode werd gebruikt voor gegevensanalyse, en significante groepsverschillen werden verkregen met een cluster-wise FWE gecorrigeerde waarde van 0,05 voor meervoudige vergelijkingen (individuele Voxel drempel, ). Als het belangrijkste effect statistisch significant was, werden eenvoudige effectanalyses uitgevoerd voor de gemiddelde effectgrootte die werd geëxtraheerd uit de clusters met significante effecten met behulp van SPSS v19.0.

3. Resultaten

3.1. Demografische en klinische gegevens

Er waren geen significante verschillen in leeftijd, dender, studiejaren en hoofdbeweging gemeten aan de hand van de gemiddelde FD en het aantal scrubben van slechte tijdstippen. We zien echter een significant verschil in de HAMD score, HAMA score en HAMD somatische factor tussen deficiëntie en overmaat groepen (Tabel 2).

3.2. Graad centraliteit

in de NC-groep was de ruimtelijke verdeling van de gewogen DC sterk gelokaliseerd in de posterior cingulate/ventrale precuneus, occipitale kwab, middle cingulate cortex (MCC), anterior cingulate cortex/mediale prefrontale cortex, laterale prefrontale cortex, inferior pariëtale regio ‘ s, insula (figuur 1(a)). Zowel in de Deficižntie-als in de Excess-groepen was de ruimtelijke verdeling van de gewogen DC ook gelokaliseerd in de bovengenoemde regio ‘ s, maar de clusters waren kleiner (figuur 1(b) en 1(c)). In vergelijking met de NC-groep werden significante dalingen in de gewogen DC gevonden in de rechter precuneus in zowel de Deficiëntiegroep als de Excess-groep (figuur 1(d) en 1(e), Tabel 3).

(a)

b)

(c)

d)

(e)

(a)
(b)
c)
(d)
(e)

Figuur 1

Graad centraliteit (DC) in elke groep en de verschillen tussen de groepen. (A) DC in de NC-groep, (b) DC in de deficiëntie-Groep, (c) DC in de excessieve Groep, (d) ANOVA-resultaten en (e) post-hoc vergelijkingen. De donkere en lichte kleuren geven de waarde aan. Hoe dieper de kleur, hoe kleiner de waarde.

3.3. Seed-Based Functional Connectivity

We gebruikten de juiste precuneus die betekenis toonde tussen groepsverschillen als zaadgebieden voor het in kaart brengen van het functionele connectiviteitsnetwerk. In het algemeen toonde de rechter precuneus significante positieve connectiviteit met de regio ’s in een standaard-mode netwerk (DMN), zoals de posterieure cingulate cortex en mediale prefrontale cortex, en toonde significante negatieve connectiviteit met de regio’ s in een executive control network (ECN), zoals de bilaterale prefrontale cortex en pariëtale cortex, en de regio ‘ s in een salience network (SAN), zoals de bilaterale anterieure insula en cingulate cortex, in elke groep (figuren 2(a)-2(c)). ANOVA vond significante verschillen in de connectiviteit tussen de rechter precuneus en de bilaterale cuneus en de rechter linguale gyrus (Figuur 2(d)). Post-hoc vergelijkingen toonden aan dat de connectiviteit was afgenomen in de Deficiëntiegroep in vergelijking met de NC-groep en de Excess-groep, maar er waren geen verschillen tussen de Deficiëntiegroep en de NC-groep (Figuur 2(e) en Tabel 4).

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(a)
(b)
(c)
(d)
(e)

Figure 2

Functional connectivity (FC) of the right precuneus in each group and verschillen tussen groepen. (A) DC in de NC-groep, (b) DC in de deficiëntie-Groep, (c) DC in de excessieve Groep, (d) ANOVA-resultaten en (e) post-hoc vergelijkingen. De warme en koude kleuren in (a-c) wijzen op de hersengebieden met aanzienlijk toegenomen en afgenomen FC. De donkere en lichte kleuren in (d) geven de p waarde aan; hoe dieper de kleur, hoe kleiner de waarde.

4. Discussion

TCM has a history of more than 2,000 years. Het is een medisch theoriesysteem dat geleidelijk is gevormd en ontwikkeld door langdurige medische praktijk onder leiding van eenvoudig materialisme en dialectisch denken. Deficiëntie en overmaat zijn twee belangrijkste TCM types met uitstekende symptomen bij MDD patiënten en meestal te worden bestudeerd als typische syndroom patronen van MDD, dus we kiezen ze voor observatie.

volgens de schaalanalyse vonden we dat de HAMD-scores, HAMA-scores en Hamd-somatische factor van de Deficiëntiegroep veel hoger waren dan die van de excessieve groep. Dit resultaat was gemeld door eerdere onderzoeken . Ze suggereren dat de deficiëntie patiënten hadden langer ziekteverloop en meer ernstige somatische angst. Daarom kunnen deze twee verschillende TCM-syndroompatronen tot op zekere hoogte de strengheid van MDA weerspiegelen.

We gebruikten de gewogen DC om de RS-fMRI gegevens te analyseren, wat aantoonde dat de ruimtelijke distributies van de gewogen DC van alle drie groepen zeer gelokaliseerd waren in het DMN en dorsal attention network (dan). Deze hersennetwerken spelen een centrale rol in het onderzoek naar rusttoestand . Toen we vervolgens de juiste precuneus als zaad gebruikten om functionele connectiviteit te berekenen, toonde dit significant positieve connectiviteit met de regio ’s in DMN en negatieve connectiviteit met de regio’ s in ECN en SAN in het algemeen. Deze distributies zijn vergelijkbaar met die uit eerdere studies. Het kan worden aangegeven dat de functie van zelfbewustzijn , spontaan denken , en zelf-gerelateerde processen werden verslechterd in MDA patiënten.

tegelijkertijd vonden we dat de precuneus een zeer belangrijk gebied was voor MDA-patiënten. In vergelijking met de NC-deelnemers hadden zowel deficiënte als overtollige patiënten een verminderde hersenfunctie in de rechter precuneus. Eerdere studies hebben ook aangetoond dat depressieve patiënten een abnormale hersenfunctie hebben in de precuneus . Dit gebied is zeer belangrijk voor zelfreflectieprocessen en speelt mogelijk een rol in mentale beeldvorming en episodisch/autobiografisch geheugenherstel . Precuneus helpt ook andere hersengebieden bij het uitvoeren van functies zoals informatieverwerking, vooral met betrekking tot emotieregulatie . Verder is precuneus een belangrijk centrum van hersenenorganisatie en een centraal knooppunt van DMN . Het is betrokken bij een verscheidenheid van informatieverwerkende Staten . Er waren aanvullende meldingen dat de precuneus van de depressieve patiënten functionele connectiviteit scheidde van het hersennetwerk en dat gedissocieerde grootschalige netwerken mogelijk hebben bijgedragen aan de klinische expressie van depressie . Hoewel we ontdekten dat patiënten van zowel deficiëntie-als Overmaatgroepen een verminderde functie hebben in de rechter precuneus in vergelijking met de NC-groep, waren er geen significante verschillen tussen de twee TCM-syndroompatroongroepen. Het geeft aan dat de disfunctie van de rechter precuneus de manifestatie van hersenfunctie abnormaliteit bij MDA-patiënten kan zijn.

uit onze studie bleek, vergeleken met NC en excessieve groepen, dat de Deficiëntiegroep een negatieve verbinding vertoonde met zowel de bilaterale cuneus als de rechter linguale gyrus. Er zijn ook abnormale functies van deze twee hersengebieden te vinden in paniekwanorde patiënten . Terwijl de cuneus een functie heeft om de somato-sensorische informatie te integreren met andere sensorische stimuli en cognitieve processen zoals aandacht, leren en geheugen, is de linguale gyrus een hersengebied dat verantwoordelijk is voor het ondersteunen van visueel geheugen . Verder werd de precuneus ook geactiveerd in veel versietaken . Het onderzoek had ook aangetoond dat depressie en bezorgdheid hoofdzakelijk met functionele tekorten in het precuneus-verwante netwerk worden gecorreleerd .

echter, we merken ook dat we grotere monsters en zelfs meerdere hersenmoduswaarnemingen nodig hebben om te bevestigen of de twee TCM-syndroom patronen Grotere hersengebieden en netwerk functionele verschillen hebben in precuneus of andere hersengebieden in toekomstig onderzoek.

5. Conclusies

samengevat zijn er verschillen in hersenfunctie tussen de twee verschillende TCM-syndroompatronen van MDA-patiënten. Op basis van ons onderzoek, bleek dat precuneus disfunctie een relatie met MDA en hersenen functionele connectiviteit verschillen kan hebben, en we konden erachter komen dat de deficiëntie patiënten hebben meer ernstige fysieke en emotionele symptomen bij MDA patiënten. Tegelijkertijd realiseerden we ons dat een grotere steekproefgrootte en meerdere hersenmoduswaarnemingen nodig waren in verder onderzoek.

Afkorting

beschikbaarheid van gegevens

alle gegevens die tijdens deze studie zijn gegenereerd of geanalyseerd, zijn opgenomen in het artikel.

belangenconflicten

De auteurs verklaren dat er geen belangenconflicten zijn met betrekking tot de publicatie van dit artikel.

bijdragen van auteurs

Yi Du, Han Yu en Hongxiao Jia droegen bij door de patiënten te onderzoeken en het manuscript te schrijven. Jingjie Zhao, Yongzhi Wang en Joyce su droegen bij aan het opstellen en herzien van het manuscript. Lili heeft bijgedragen aan het ontwerp en de opzet van de studie. Ligang Deng heeft bijgedragen aan de overname van FMRI. Yuan Zhou heeft bijgedragen aan het ontwerp van de fMRI parameter en analyse gegevens. Alle auteurs hebben het definitieve manuscript gelezen en goedgekeurd.deze studie werd ondersteund door subsidies van de National Natural Science Foundation of China (subsidie nr. 81673737), de Beijing Natural Science Foundation (subsidie nr. 7172063), de Beijing Administration of Traditional Chinese Medicine (subsidie nr. 81673737). JJ2018-51), De Beijing Municipal Administration of Hospitals Incubating Program (grant code: PZ2017024), en het Beijing Health System trainingsprogramma voor hoog niveau techniek talenten (grant no. 2014-3-001).