综述:经颅聚焦超声在情绪调节中的应用:一项关于人类研究的系统评价与定量总结

《Journal of Affective Disorders》:Transcranial focused ultrasound for emotion regulation: A systematic review and quantitative summary of human studies

【字体: 时间:2026年03月25日 来源:Journal of Affective Disorders 4.9

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  青少年抑郁症(MDD)患者中自残行为(NSSI)与自杀行为(SB)的神经电生理差异。研究显示NSSI组早期MMN振幅降低,SB组晚期MMN潜伏期延长,证实MMN可作为分型生物标志物指导精准干预。

  
郑家仁|林传林|林彦婷|林萍|郑波|郑忠|洪培坤
中国泉州晋江第三医院,362211

摘要

背景

失配负波(MMN)是一种用于评估预注意预测错误处理的电生理指标,在重度抑郁症(MDD)患者中存在异常。然而,它在区分具有非自杀性自伤行为(NSSI)的MDD青少年和具有自杀行为(SB)的青少年方面的实用性仍不明确。

方法

我们招募了228名青少年(10-24岁)分为四组:健康对照组(HC)、仅患MDD组、MDD+NSSI组以及MDD+SB组(每组57人)。使用被动听觉频率MMN范式记录MMN。通过方差分析(ANOVA)、目标分析和基于时空聚类的排列测试,分析了早期(100-200毫秒)和晚期(>200毫秒)成分的潜伏期和幅度。

结果

与健康对照组相比,所有MDD组的MMN潜伏期均延长。MDD+NSSI组在左侧前额叶区域(F3)的早期MMN幅度降低(p=0.022)。相比之下,MDD+SB组在右侧前额叶区域(F4)的晚期MMN潜伏期呈延长趋势(未校正p=0.063)。时空分析证实,NSSI与早期MMN缺陷相关,而SB与晚期MMN缺陷相关。F3处的MMN幅度(绝对值)与疾病持续时间呈负相关(rs=0.22,p=0.004)。

局限性

本研究的横断面设计、有限的电极覆盖范围以及缺乏视觉干扰任务限制了因果推断和源定位的能力。

结论

具有MDD+NSSI和MDD+SB的青少年表现出不同的预注意处理缺陷,分别由早期和晚期MMN成分体现。MMN作为一种潜在的神经生理生物标志物,有助于区分MDD亚型并指导针对性干预。

引言

青春期(10-24岁)是神经发育和心理适应的关键时期(Thapar等人,2022年)。在此期间,由于遗传、环境和同伴因素的影响,患重度抑郁症(MDD)的风险显著增加——这是该年龄段最常见的情绪障碍(Skyberg等人,2023年)。全球约有34%的青少年符合情绪障碍的临床诊断标准(Cuijpers等人,2023年),MDD的核心症状包括情绪低落、快感缺失、认知障碍和躯体不适,常伴有焦虑障碍(Putwain等人,2024年)。值得注意的是,青少年MDD的复发率很高,功能损害严重,并显著增加了非自杀性自伤行为(NSSI)和自杀行为(SB)的风险;自杀已成为该年龄段的主要死因之一(Shorey等人,2022年)。青少年MDD的异质性,特别是NSSI或SB定义的行为亚型,强调了需要特定亚型的神经生物学标志物来指导精准干预(Skyberg等人,2023年;Putwain等人,2024年)。
MDD涉及多系统功能障碍,包括单胺能系统的异常(Pourhamzeh等人,2022年)、边缘系统-前额叶回路的损伤(Sabbah和Northoff,2025年)以及认知偏差(Kung等人,2023年)。最近的研究进一步表明,GABA-谷氨酸系统和NMDA受体(NMDAR)的功能障碍与自伤和自杀行为密切相关:GABA能抑制不足会损害情绪调节和决策能力,而谷氨酸兴奋毒性和NMDAR介导的信号传导级联会加剧神经回路失衡和自杀风险(Chen等人,2025a;Khalil等人,2025年;Chen等人,2025b)。预测编码理论为这些机制提供了一个综合框架,认为MDD源于多层次预测系统的失调——包括自下而上的感知偏差和自上而下的调节缺陷——这些缺陷损害了大脑根据感官输入更新内部模型的能力(Berboth和Morawetz,2021年;Gilbert等人,2022年;Pizzagalli和Roberts,2022年)。在此框架中,预注意自动处理的异常尤为重要,因为它们会引发错误的预测和异常的错误信号传递,最终导致高级认知和情绪调节的崩溃(Gilbert等人,2022年)。
预注意处理是指在意识之前自动快速处理感官刺激的过程(Reisli和Molholm,2023年),其核心电生理指标是失配负波(MMN)——一种通过听觉偏差检测范式诱发的事件相关电位(ERP)。在本研究中,使用听觉频率MMN范式诱发了MMN。MMN反映了大脑在刺激后100-250毫秒窗口内自动检测异常刺激和标准刺激之间的差异(Donovan,2024年;Male,2025年),并被广泛认为是谷氨酸/GABA能神经传递和NMDAR功能的敏感生物标志物(Kujawa等人,2020年;Gupta和Bhardwaj,2022年)。尽管MMN波形通常被视为一个统一的成分,但它可以概念化为包含功能上不同的子过程:早期MMN(大约100-200毫秒),主要产生于初级听觉皮层和上颞回,被认为介导自动感觉比较和初始的预测错误信号;晚期MMN(大约>200毫秒),主要来自前额叶-前扣带回回路,涉及预测错误的整合和随后的认知调节(N??t?nen等人,2011年;Salisbury等人,2025年;Shymkiv等人,2025年;Raza等人,2025年;Inbar等人,2025年)。因此,在大脑的预测编码框架中,MMN作为预测错误信号的直接电生理标志物,其幅度和潜伏期的缺陷反映了神经可塑性的受损和适应性感觉处理的障碍(Randeniya等人,2018年)。
现有研究表明,患有MDD的成人和青少年常表现出MMN幅度降低和潜伏期延长,反映了预注意处理效率的下降——这些变化与谷氨酸传递异常或前额叶-杏仁核回路功能障碍有关(Xie等人,2025年;Andriola等人,2025年)。虽然MMN在精神分裂症和临床高风险状态的青少年群体中已被广泛研究,但专门针对MDD青少年群体——尤其是由其NSSI或SB定义的行为亚型——的研究相对较少(纠正以明确研究空白范围)。值得注意的是,新兴证据将MMN异常与成人MDD患者的自杀风险联系起来(MINJI等人,2021年),并且NMDAR调节剂(如氯胺酮)已被证明可以逆转抑郁患者的MMN缺陷,可能通过增强预测错误敏感性来实现(Chen等人,2025a)。文献中的三个关键空白促使了本研究:1)很少有系统地探索不同行为亚型MDD之间的MMN差异(即MDD+NSSI vs. MDD+SB vs. 仅MDD);2)这些亚型中早期(感觉)和晚期(调节)MMN处理方面的潜在功能分离尚未明确;3)没有研究评估可分离的MMN成分是否可以作为特定亚型的电生理标志物,以指导针对性干预(Malejko等人,2022年;Wu等人,2023年)。最近将精神障碍的异质性分解为离散的神经认知生物型的努力进一步强调了识别与NSSI和SB等临床有意义表型相对应的生理标志物的紧迫性(Malejko等人,2022年;Wu等人,2023年)。
基于这一背景,并借鉴预测编码框架和将感觉处理缺陷与NSSI及认知控制缺陷与SB联系起来的文献,我们提出了以下先验假设(重新陈述并澄清):1)患有MDD+NSSI的青少年在早期MMN成分(100-200毫秒)中会表现出幅度降低,反映了与谷氨酸功能低下和显著性检测改变相关的感觉预测错误信号传递受损和“感觉迟钝”——这种机制被认为驱动了补偿性自我刺激(Chen等人,2025b;McIntyre和Jain,2024年;Deng等人,2025年)。这一假设源于将NSSI与感觉处理受损、谷氨酸功能低下和“感觉迟钝”联系起来的文献(Chen等人,2025b;Gilbert等人,2022年;McIntyre和Jain,2024年)。2)患有MDD+SB的青少年在晚期MMN成分(>200毫秒)中会表现出幅度减弱,表明前额叶介导的预测错误整合和自上而下的调节存在缺陷,这可能是行为适应受损和致命风险增加的原因(Gilbert等人,2022年;Sun等人,2025年)。这一假设得到了将SB与认知控制和前额叶介导的预测错误整合缺陷联系起来的研究的支持(Gilbert等人,2022年;Sun等人,2025年)。3)这些可分离的MMN特征可以有意义地区分不同的MDD亚型和健康对照组。
因此,本研究旨在:1)将MMN反应分解为早期和晚期时间窗口,以测试这些特定成分的假设;2)比较仅患MDD、MDD+NSSI、MDD+SB和健康对照组的MMN特征;3)检查MMN参数与临床变量之间的关联。我们试图阐明不同MDD行为亚型中的预注意处理的神经电生理特征,从而识别潜在的生物标志物,以便早期检测,并为未来关于个性化干预策略的研究提供理论依据。值得注意的是,虽然情绪障碍是一个广泛的精神疾病类别,但本研究特别关注重度抑郁症(MDD)——这是青少年中最常见的情绪障碍亚型(Cuijpers等人,2023年),根据《国际疾病分类》第10版(ICD-10)的定义。所有纳入的病例参与者均符合MDD的诊断标准,后续分析使用“MDD”来指代这一同质的临床群体,与我们按NSSI/SB进行的亚组划分一致。
一个关键的方法学说明:本研究中对头皮记录的MMN数据的所有解释都是在电极产生的电场分布和推断的网络贡献水平上进行的(以纠正定位误解),承认MMN的已知分布式生成器(例如,双侧颞叶与前额叶的贡献(Alho,1995年)以及我们有限的电极阵列在源定位方面的局限性。这种方法为针对更广泛的前额-颞网络的干预提供了理论基础,而不是决定性的解剖学基础(Qin等人,2025年)。

章节片段

伦理考虑

本研究得到了晋江第三医院伦理委员会的批准(批准编号:2025-001),并遵循《赫尔辛基宣言》(2013年修订版)的伦理原则进行。该研究已在中国临床试验注册机构注册(注册编号:ChiCTR2500099231)。
在入组前,所有参与者都获得了书面知情同意。对于18岁以下的参与者,同意由他们的法定监护人提供。所有参与者和

人口统计和临床特征

四个研究组的人口统计和临床数据总结在表1中。各组在年龄(单因素方差分析:F=1.46,p=0.227)和性别分布(χ2=6.61,p=0.086)方面匹配良好,确保了基线的可比性。然而,在患者亚组之间观察到了显著的临床差异:疾病持续时间(DOI):MDD+SB组的DOI显著长于仅患MDD组(29.50±21.40个月 vs 17.53±17.97个月,p=0.009)。症状

讨论

本研究提供了新的电生理证据,表明患有情绪障碍的青少年表现出预注意处理的改变,这些改变在NSSI和SB患者中存在显著差异。我们的发现揭示了共同的和不同的神经生理特征:晚期MMN潜伏期延长是所有临床组的共同特征,而早期和晚期MMN成分的幅度降低则区分了NSSI和SB亚组。

结论

总之,本研究确定了患有情绪障碍的青少年中不同的预注意处理特征:NSSI与早期感觉迟钝(早期MMN幅度降低)相关,这种状况随着疾病持续时间的延长而恶化,而SB与晚期认知整合缺陷相关(晚期MMN负波减弱)。这些发现阐明了特定亚型的神经生理学特征,回应了评审者对过度解释和方法学的批评,并支持MMN作为临床生物标志物的潜力

CRediT作者贡献声明

郑家仁:撰写——审阅与编辑,撰写——原始草稿,可视化,验证,监督,软件,资源,项目管理,方法学,调查,正式分析,数据管理,概念化。林传林:方法学,调查,概念化。林彦婷:监督,调查。林萍:验证,调查。郑波:监督,资源。郑忠:监督,资源。洪培坤:监督,资源。

资金作用

无。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

无。
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